KR102636341B1 - Optical element support - Google Patents

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알렉산더 카리토노프
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칼 짜이스 에스엠테 게엠베하
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Abstract

본 발명은 광학 요소 유닛(108) 및 검출 디바이스(112) 및/또는 작동 디바이스(110)를 포함하는, 특히 마이크로리소그래피를 위한, 광학 이미징 디바이스에 사용을 위한 광학 장치에 관한 것으로서, 광학 요소 유닛(108)은 적어도 하나의 광학 요소(108.1)를 포함한다. 검출 디바이스(112)는 각각의 자유도에서 검출 디바이스(112)의 1차 기준에 관하여 광학 요소(108.1)의 요소 기준의 상대 위치 또는 배향을 표현하는 검출값을 각각의 경우에 복수의 M개의 자유도에서 결정하도록 구성되고, 검출 디바이스(112)는 복수의 N개의 검출 유닛(112.1)을 포함하고, 그 각각은 광학 요소(108.1) 및 각각의 검출 유닛(112.1)에 할당된 2차 기준(112.2)에 관하여 검출 유닛(112.1)의 거리 및/또는 변위를 표현하는 검출 신호를 출력하도록 구성되고, 광학 요소 유닛(108) 및 검출 디바이스(112)는 M개의 검출값으로의 N개의 검출 신호의 변환을 표현하는 검출 변환 행렬을 정의한다. 부가적으로 또는 대안적으로, 작동 디바이스(110)는 각각의 자유도에서 작동 디바이스(110)의 1차 기준에 관하여 광학 요소의 요소 기준의 상대 위치 또는 배향을 표현하는 상황값을 각각의 경우에 복수의 R개의 자유도에서 설정하도록 구성되고, 작동 디바이스(110)는 복수의 S개의 작동 유닛(110.1)을 포함하고, 그 각각은 광학 요소 유닛(108)에 대해 작동 유닛(110.1)의 인터페이스에서 작동 상태를 발생하도록 구성되고, 광학 요소 유닛(108) 및 작동 디바이스(110)는 R개의 상황값으로의 S개의 작동 상태의 변환을 표현하는 작동 변환 행렬을 정의한다. 이 경우, 변환 행렬의 조건수는 변환 행렬의 최소 특이값에 대한 변환 행렬의 최대 특이값의 비로 정의된다. 검출 디바이스(112) 및/또는 광학 요소 유닛(108)은 검출 변환 행렬의 조건수가 5 내지 30, 특히 5 내지 20, 더 바람직하게는 8 내지 15인 이러한 방식으로 구성된다. 부가적으로 또는 대안적으로, 작동 디바이스(110) 및/또는 광학 요소 유닛(108)은 작동 변환 행렬의 조건수가 5 내지 30, 특히 5 내지 20, 더 바람직하게는 8 내지 15인 이러한 방식으로 구성된다.The invention relates to an optical device for use in an optical imaging device, in particular for microlithography, comprising an optical element unit (108) and a detection device (112) and/or an actuation device (110), comprising: 108) includes at least one optical element 108.1. Detection device 112 generates a detection value representing the relative position or orientation of the element reference of optical element 108.1 with respect to the primary reference of detection device 112 in each degree of freedom, in each case in a plurality of M degrees of freedom. configured to determine, the detection device 112 comprises a plurality of N detection units 112.1, each of which has an optical element 108.1 and a secondary reference 112.2 assigned to each detection unit 112.1. is configured to output a detection signal representing the distance and/or displacement of the detection unit 112.1, wherein the optical element unit 108 and the detection device 112 represent the conversion of the N detection signals into M detection values. Define a detection transformation matrix. Additionally or alternatively, the actuating device 110 provides in each case a plurality of context values expressing the relative position or orientation of the elemental reference of the optical element with respect to the first reference of the actuating device 110 in each degree of freedom. configured to set in R degrees of freedom, the actuating device 110 comprising a plurality of S actuating units 110.1, each of which has an actuating state at the interface of the actuating unit 110.1 with respect to the optical element unit 108. configured to generate, wherein the optical element unit 108 and the actuation device 110 define an actuation transformation matrix representing the transformation of S actuation states into R situation values. In this case, the condition number of the transformation matrix is defined as the ratio of the maximum singular value of the transformation matrix to the minimum singular value of the transformation matrix. The detection device 112 and/or the optical element unit 108 is configured in such a way that the condition number of the detection transformation matrix is 5 to 30, in particular 5 to 20, more preferably 8 to 15. Additionally or alternatively, the actuating device 110 and/or the optical element unit 108 is configured in such a way that the condition number of the actuating transformation matrix is 5 to 30, in particular 5 to 20, more preferably 8 to 15. do.

Description

광학 요소 지지Optical element support

관련 출원의 상호 참조Cross-reference to related applications

본 출원은 그 전체 개시내용이 본 명세서에 참조로서 합체되어 있는 독일 특허 출원 제10 2018 216 344.8호(출원일: 2018년 9월 25일)의 이익을 청구한다.This application claims the benefit of German Patent Application No. 10 2018 216 344.8 (filing date: September 25, 2018), the entire disclosure of which is incorporated herein by reference.

발명의 배경Background of the invention

본 발명은 광학 장치에 관한 것이다. 더욱이, 본 발명은 이러한 광학 장치를 포함하는 광학 이미징 디바이스, 광학 요소를 지지하기 위한 대응 방법, 대응 광학 이미징 방법, 및 대응 광학 장치를 설계하기 위한 방법에 관한 것이다. 본 발명은 임의의 원하는 광학 이미징 방법과 함께 사용될 수 있다. 이는 마이크로 전자 회로 및 그를 위해 사용되는 광학 구성요소(예를 들어, 광학 마스크)의 생산 또는 검사에 특히 유리하게 사용될 수 있다.The present invention relates to optical devices. Moreover, the present invention relates to optical imaging devices including such optical devices, corresponding methods for supporting optical elements, corresponding optical imaging methods, and methods for designing the corresponding optical devices. The present invention can be used with any desired optical imaging method. This can be used particularly advantageously in the production or inspection of microelectronic circuits and the optical components used therefor (eg optical masks).

마이크로 전자 회로의 생산과 관련하여 사용된 광학 디바이스는 통상적으로 이미징 광로 내에 배열된 렌즈 요소, 미러 또는 광학 격자와 같은 하나 이상의 광학 요소를 포함하는 복수의 광학 요소 유닛을 포함한다. 상기 광학 요소는 통상적으로 물체의 이미지(예를 들어, 마스크 상에 형성된 패턴)를 기판(예를 들어, 소위 웨이퍼) 상에 전사하기 위해 이미징 프로세스에서 협력한다. 광학 요소는 통상적으로, 적절하면, 개별 이미징 유닛에 유지되는 하나 이상의 기능 그룹으로 조합된다. 특히, 소위 진공 자외선 범위(VUV, 예를 들어 193 nm의 파장)의 파장으로 동작하는 주로 굴절 시스템의 경우, 이러한 이미징 유닛은 종종 하나 이상의 광학 요소를 유지하는 광학 모듈의 스택으로부터 형성된다. 상기 광학 모듈은 통상적으로 하나 이상의 광학 요소 홀더를 지지하는 실질적으로 링형 외부 지지 유닛을 갖는 지지 구조체를 포함하고, 이 광학 요소 홀더는 이어서 광학 요소를 유지한다.Optical devices used in connection with the production of microelectronic circuits typically include a plurality of optical element units comprising one or more optical elements such as lens elements, mirrors or optical gratings arranged in an imaging optical path. The optical elements typically cooperate in an imaging process to transfer an image of an object (eg a pattern formed on a mask) onto a substrate (eg a so-called wafer). Optical elements are typically combined into one or more functional groups, where appropriate, retained in individual imaging units. In particular, for predominantly refractive systems operating at wavelengths in the so-called vacuum ultraviolet range (VUV, e.g. a wavelength of 193 nm), these imaging units are often formed from a stack of optical modules holding one or more optical elements. The optical module typically comprises a support structure with a substantially ring-shaped external support unit supporting one or more optical element holders, which in turn retain the optical elements.

반도체 구성요소의 끊임없이 진보하는 소형화는 그 생산을 위해 사용되는 광학 시스템의 증가된 분해능에 대한 지속적인 요구를 야기한다. 증가된 분해능에 대한 이러한 요구는 증가된 개구수(numerical aperture)(NA)와 광학 시스템의 증가된 이미징 정확도에 대한 요구를 필요로 한다.The ever-advancing miniaturization of semiconductor components places ongoing demands on increased resolution of the optical systems used for their production. This demand for increased resolution requires increased numerical aperture (NA) and increased imaging accuracy of the optical system.

증가된 광학 분해능을 얻기 위한 일 접근법은 이미징 프로세스에 사용되는 광의 파장을 감소시키는 것으로 이루어진다. 최근의 경향은 소위 극자외선 범위(EUV)의 광이 통상적으로 5 nm 내지 20 nm의 파장에서, 대부분의 경우에 대략 13 nm의 파장에서 사용되는 시스템의 개발을 촉진하고 있다. 이 EUV 범위에서, 종래의 굴절 광학 시스템을 사용하는 것이 더 이상 가능하지 않다. 이는 이 EUV 범위에서 굴절 광학 시스템을 위해 사용되는 재료가 이용 가능한 광 파워를 갖는 허용 가능한 이미징 결과를 달성하기에는 너무 높은 흡광도를 갖는다는 사실에 기인한다. 결과적으로, 이 EUV 범위에서, 이미징을 위해 반사 광학 시스템을 사용해야 할 필요가 있다.One approach to achieve increased optical resolution consists in reducing the wavelength of light used in the imaging process. Recent trends are promoting the development of systems in which light in the so-called extreme ultraviolet range (EUV) is used, typically at a wavelength of 5 nm to 20 nm, and in most cases at a wavelength of approximately 13 nm. In this EUV range, it is no longer possible to use conventional refractive optical systems. This is due to the fact that the materials used for refractive optical systems in this EUV range have too high an absorbance to achieve acceptable imaging results with the available optical power. As a result, in this EUV range, there is a need to use reflective optical systems for imaging.

EUV 범위에서 높은 개구수(예를 들어, NA > 0.4 내지 0.5)를 갖는 반사 광학 시스템으로의 이러한 전이는 이미징 디바이스의 설계와 관련하여 상당한 과제를 야기한다.This transition to reflective optical systems with high numerical apertures (e.g., NA > 0.4 to 0.5) in the EUV range poses significant challenges with regard to the design of imaging devices.

전술된 인자는 원하는 이미징 정확도를 달성하기 위해, 이미징에 참여하는 광학 요소의 서로에 대한 위치 및/또는 배향과 관련하여 그리고 또한 개별 광학 요소의 변형과 관련하여 매우 엄격한 요구 사항을 야기한다. 더욱이, 동작 전반에 걸쳐, 궁극적으로 시스템의 수명에 걸쳐 이러한 높은 이미징 정확도를 유지해야 할 필요가 있다.The above-mentioned factors give rise to very stringent requirements with regard to the position and/or orientation of the optical elements participating in the imaging with respect to each other and also with regard to the deformation of the individual optical elements in order to achieve the desired imaging accuracy. Moreover, there is a need to maintain this high imaging accuracy throughout operation and ultimately over the life of the system.

그 결과, 이미징 중에 협력하는 광학 이미징 디바이스의 구성요소(즉, 예를 들어, 마스크, 광학 요소 및 기판)는 이들 구성요소 사이의 미리 규정된 양호하게 정의된 공간 관계를 유지하고 이들 구성요소의 최소 바람직하지 않은 변형을 얻어 궁극적으로 최고 가능한 이미징 품질을 달성하기 위해 양호하게 정의된 방식으로 지지되어야 한다.As a result, the components of the optical imaging device (i.e., e.g., mask, optical element, and substrate) that cooperate during imaging maintain a well-defined predefined spatial relationship between these components and minimize It must be supported in a well-defined manner to avoid undesirable deformation and ultimately achieve the highest possible imaging quality.

전체 이미징 프로세스에 걸쳐 구성요소들 사이의 이러한 미리 규정된 공간 관계를 유지하기 위해, 이러한 광학 이미징 디바이스의 경우 이 공간 관계를 적어도 간헐적으로 검출하고 적어도 하나의 자유도(공간에서 최대 6개의 자유도)에서 그에 의존하는 방식으로 상기 구성요소 사이로부터 적어도 개별 구성요소를 능동적으로 조정하는 것이 일반적이다. 개별 구성요소의 변형과 관련하여 유사한 상황이 종종 적용 가능하다. 더욱이, 마스크 패턴의 상이한 영역을 기판의 상이한 영역 상에 이미징하기 위해 통상적으로 마스크 및 기판을 때때로 이동시킬 필요가 있다.In order to maintain this predefined spatial relationship between the components throughout the entire imaging process, for such optical imaging devices this spatial relationship must be detected at least intermittently and at least in one degree of freedom (up to six degrees of freedom in space). It is common to actively coordinate at least individual components among said components in a dependent manner. A similar situation is often applicable with regard to deformation of individual components. Moreover, it is typically necessary to move the mask and substrate from time to time to image different areas of the mask pattern on different areas of the substrate.

이 경우, 생산된 회로의 품질에 특히 중요한 것은 통상적으로 소위 가시선(line-of-sight) 정확도 또는 소위 오버레이(즉, 따라서, 회로의 개별 구조체 정렬의 정확도)이다. 이 경우, 상이한 자유도에서 사용되는 광학 요소의 위치 및/또는 배향의 에러는 통상적으로 결과적인 이미징 정확도에 상이한 범위로 영향을 미친다. 따라서, 주로 에러가 이미징 정확도에 상당한 영향을 미치는 자유도에서, 특히 교란을 가능한 한 양호하게 억제하거나 이미징에 참여하는 구성요소의 서로에 대한 또는 그 각각의 기준점 또는 기준 구조체에 대한 충분히 정밀한 위치설정 및/또는 배향을 달성하는 특히 고성능 미러 제어 루프를 실현하는 것이 중요하다.In this case, of particular importance to the quality of the circuit produced is usually the so-called line-of-sight accuracy or the so-called overlay (i.e., therefore, the accuracy of the alignment of the individual structures of the circuit). In this case, errors in the position and/or orientation of the optical elements used in different degrees of freedom typically affect the resulting imaging accuracy to different extents. Therefore, mainly in degrees of freedom where errors have a significant impact on the imaging accuracy, in particular suppression of disturbances as good as possible or sufficiently precise positioning of the components participating in the imaging with respect to each other or with respect to their respective reference points or reference structures and/ Alternatively, it is important to realize a particularly high-performance mirror control loop to achieve orientation.

이 경우 문제가 되는 것은 제어 루프를 위해 사용되는 검출 디바이스(즉, 예를 들어, 간섭계, 인코더 등과 같은 측정 디바이스)가 통상적으로 기준 구조체(종종 계측 프레임이라 칭함)에 의해 지지된다는 것인데, 이 기준 구조체는 실제로 강체로서 거동하지 않고 오히려 외부 또는 내부 기계적 교란(진동 등)으로 인해, 사용된 광학 구성요소, 특히 사용된 광학 요소가 명백히 따르도록 의도되지 않는 다소 심각한 변형(특히 소위 준정적 변형)을 받게 된다. 이러한 맥락에서, 문제는 사용된 측정 디바이스의 신호 중 어느 부분이 연관 기준 구조체의 이러한 변형으로부터 발생하는지를 식별하거나 검출하고, 이 측정 에러를 보상하여 이미징 품질을 가능한 한 높게 유지하는 것이다.The problem in this case is that the detection devices (i.e. measurement devices, e.g. interferometers, encoders, etc.) used for the control loop are typically supported by a reference structure (often called a measurement frame), which does not actually behave as a rigid body, but rather, due to external or internal mechanical disturbances (vibrations, etc.), is subject to rather severe deformations (in particular so-called quasi-static deformations) to which the used optical components, especially the optical elements, are obviously not intended to conform. do. In this context, the problem is to identify or detect which part of the signal of the measurement device used arises from this deformation of the associated reference structure and to compensate for this measurement error to keep the imaging quality as high as possible.

제어 루프를 위해 사용되는 작동 디바이스(즉, 예를 들어, 하나 이상의 자유도에서 관련 광학 요소를 능동적으로 설정하기 위해 사용되는 액추에이터)와 관련하여 유사한 문제가 존재한다.Similar problems exist with respect to actuating devices used for control loops (i.e. actuators used, for example, to actively set the relevant optical elements in one or more degrees of freedom).

이러한 배경에서, 본 발명은 전술된 단점을 갖지 않거나, 또는 적어도 전술된 단점을 더 적은 정도로 갖고, 특히 높은 이미징 품질이 간단한 방식으로 신뢰적으로 유지되는 것을 가능하게 하는 광학 장치, 광학 이미징 디바이스, 광학 요소를 지지하기 위한 방법, 이미징 방법 및 이미징 디바이스를 설계하기 위한 방법을 제공하는 목적에 기초한다.Against this background, the present invention provides an optical device, an optical imaging device, an optical device which does not have the above-described disadvantages, or at least has the above-described disadvantages to a lesser extent and which makes it possible in particular for high imaging quality to be reliably maintained in a simple manner. It is based on the purpose of providing a method for supporting an element, an imaging method and a method for designing an imaging device.

본 발명은 서두에 언급된 유형의 광학 장치의 경우, 광학 요소의 기준의(즉, 예를 들어, 기준점의) 위치 및/또는 배향에 관하여 제어에 사용된 검출값으로의 검출 디바이스의 신호의 변환 또는 전환을 표현하는 변환 행렬이 5 내지 30, 특히 5 내지 20, 더 바람직하게는 8 내지 15의 조건수(condition number)를 갖는 이러한 방식으로 검출 디바이스와 광학 요소 유닛이 상호 작용하여 구성되면, 높은 이미징 품질이 간단한 방식으로 실현될 수 있는 기술적 교시에 기초한다. 부가적으로 또는 대안적으로, 광학 요소의 기준의(즉, 예를 들어, 기준점의) 위치 및/또는 배향에 관하여 제어로부터 발생하는 상황값으로의 작동 디바이스의 작동 유닛에서의 작동 상태의 변환 또는 전환을 표현하는 변환 행렬이 5 내지 30, 특히 5 내지 20, 더 바람직하게는 8 내지 15의 조건수를 갖는 이러한 방식으로 작동 디바이스와 광학 요소 유닛이 상호 작용하여 구성되면, 유사한 상황이 적용 가능하다.In the case of optical devices of the type mentioned at the outset, the invention relates to the conversion of the signal of the detection device into a detection value used for control with respect to the position and/or orientation of the reference (i.e. of, for example, reference point) of the optical element. Alternatively, if the detection device and the optical element unit are configured in such a way that the transformation matrix representing the transition has a condition number of 5 to 30, especially 5 to 20, more preferably 8 to 15, a high It is based on technical teachings where imaging quality can be realized in a simple manner. Additionally or alternatively, conversion of the operating state in the operating unit of the operating device into situational values arising from the control with respect to the position and/or orientation of the reference (i.e. of, for example, reference point) of the optical element, or A similar situation is applicable if the actuating device and the optical element unit are configured in this way in interaction, where the transformation matrix representing the transition has a condition number from 5 to 30, in particular from 5 to 20, more preferably from 8 to 15. .

여기서, 조건수는 전사 시스템의 컨디셔닝(conditioning)의 척도이다. 전사 시스템은 통상적으로 더욱 더 양호하게 컨디셔닝되고, 변환 행렬의 최대 및 최소 특이점(singularity) 사이의 비가 더 작아진다. 결과적으로, 따라서 시스템의 컨디셔닝이 더욱 더 양호하고, 결과적으로 예를 들어 제어 루프의 노이즈 이득이 따라서 더욱 더 낮아지고, 조건수가 더 작아지는 것이 성립한다. 통상적으로, CN = 1의 조건수의 값이 따라서 구해진다.Here, the condition number is a measure of conditioning of the transcription system. The transfer system is typically better conditioned, and the smaller the ratio between the maximum and minimum singularities of the transformation matrix. As a result, it follows that the conditioning of the system is therefore much better, with the result that, for example, the noise gain of the control loop is thus much lower and the condition number is smaller. Typically, the value of the condition number CN = 1 is obtained accordingly.

달리 말하면, 조건수는 전사 시스템의 품질의 척도이다. 큰 조건수는 전사 시스템의 행렬이 거의 특이성인 것을 의미한다. 물체의 위치를 결정하기 위한 측정 시스템의 경우, 큰 조건수는, 예를 들어 적어도 하나의 방향에서 물체의 위치가 측정값으로부터 단지 부정확하게 재구성될 수 있다는 것을 의미한다. 유사하게, 물체의 위치를 설정하기 위한 작동 시스템의 경우, 예를 들어 큰 조건수는, 적어도 하나의 방향에서 물체의 위치가 단지 부정확하게 설정될 수 있다는 것을 의미한다. 측정 시스템 또는 작동 시스템의 작은 에러(또는 노이즈)는 여기에서 각각 큰 측정 에러 또는 위치 에러를 야기한다.In other words, the condition number is a measure of the quality of the transcription system. A large condition number means that the matrix of the transcription system is almost singular. For measurement systems for determining the position of an object, a large condition number means that the position of the object, for example in at least one direction, can only be reconstructed incorrectly from the measurements. Similarly, for an actuation system for establishing the position of an object, for example a large condition number means that the position of the object in at least one direction can only be set incorrectly. Small errors (or noise) in the measuring or operating system here lead to large measuring or positioning errors, respectively.

바람직하지 않은 극단적인 경우, 특이 변환 행렬이 존재하고, 그 행렬식은 이어서 0과 같거나 그 행 및/또는 열이 선형 종속적이다. 이 경우, 이어서, 예를 들어, 적어도 하나의 방향은 더 이상 측정값으로부터 전혀 재구성될 수 없거나 물체는 큰 힘의 소비에 의해서도 적어도 하나의 방향으로 조정될 수 없다.In the undesirable extreme case, there exists a singular transformation matrix whose determinant is then equal to zero or whose rows and/or columns are linearly dependent. In this case, subsequently, for example, at least one direction can no longer be reconstructed at all from the measurements or the object cannot be adjusted in at least one direction even by expending large forces.

대조적으로, 통상적으로 이상적인 또는 구할 가치가 있는 것으로서 간주되는 변환 행렬은 따라서 조건수 CN = 1을 갖는다. 이 경우, 측정 에러가 증폭되지 않거나 물체를 조정하기 위해 모든 작동 방향에서 동일한 힘이 소비되어야 한다.In contrast, transformation matrices that are usually considered ideal or seekable therefore have the condition number CN = 1. In this case, measurement errors are not amplified or equal forces must be expended in all operating directions to adjust the object.

그러나, 본 발명은 통상적으로 제어 시스템에 대해 구해진 값 CN = 1을 갖는 조건수로부터 관련 조건수의 의도적 또는 타겟화된 편차의 결과로서, 이러한 광학 이미징 디바이스의 분야에 적용의 경우에 대해, 증가된 이미징 품질을 갖는 개선된 시스템이 달성될 수 있다는 것을 인식하였다. 이는 본질적으로 전술된 조건수를 갖는 이러한 시스템이 상당히 더 콤팩트해질 수 있고 따라서 제어의 품질 또는 이미징 에러의 실현 가능한 최소화에 영향을 미치는 개선된 동적 특성을 갖는다는 사실에 기인한다.However, for the case of application in the field of such optical imaging devices, the present invention provides for an increased It was recognized that a system with improved imaging quality could be achieved. This is essentially due to the fact that such systems with the above-described condition numbers can be significantly more compact and thus have improved dynamic properties which influence the quality of control or feasible minimization of imaging errors.

변환 행렬(TM)의 조건수(CN)는 변환 행렬의 최소 특이값(SVmin)에 대한 변환 행렬(TM)의 최대 특이값(SVmax)의 비인데, 즉The condition number (CN) of the transformation matrix (TM) is the ratio of the maximum singular value (SV max ) of the transformation matrix (TM) to the minimum singular value (SV min ) of the transformation matrix, that is,

(1) (One)

이 경우, 조건수(CN)는 예를 들어 행렬(TMT TM 또는 TM TMT)의 대응 고유값(eigenvalues)(EVi)에 의해 계산될 수 있고(결과적으로 따라서 변환 행렬(TM)의 전치 행렬(TMT)을 사용하여), 여기서, 변환 행렬(TM)의 간단한 전치가 충분하다:In this case, the condition number (CN) can be calculated, for example, by the corresponding eigenvalues (EV i ) of the matrix (TM T TM or TM TM T ) (and consequently the transpose of the transformation matrix (TM) using the matrix (TM T ), where a simple transpose of the transformation matrix (TM) is sufficient:

(2) (2)

원리적으로, 검출 디바이스 또는 작동 디바이스 및 광학 요소 유닛의 모두는 원하는 조건수(CN)를 달성하기 위해 대응적으로 구성되거나 적응될 수 있다는 것은 말할 필요도 없다. 이 경우, 궁극적으로 이미징 디바이스에서 사용에 의해 정의되는 광학 요소의 광학 경계 조건만이 불변이다. 특히, 광학 표면의 각각의 광학적으로 사용되는 영역 외부에서 광학 요소 유닛의 구성요소를 수정하거나 대응적으로 적응시키는 것이 가능하다.It goes without saying that, in principle, both the detection device or actuating device and the optical element unit can be correspondingly configured or adapted to achieve the desired condition number (CN). In this case, only the optical boundary conditions of the optical elements, which are ultimately defined by their use in the imaging device, are invariant. In particular, it is possible to modify or correspondingly adapt the components of the optical element unit outside the respective optically used area of the optical surface.

바람직하게는, 광학 장치의 설계 중에, 먼저, 제1 단계는 각각의 경우에 원하는 조건수(CN)를 달성하기 위해 광학 요소 유닛 및 검출 디바이스 및/또는 작동 디바이스를 구성하는 것을 수반한다. 그 후에서야, 광학 이미징 디바이스의 대응 지지 구조체 및 적절하면, 다른 인접 구성요소(예를 들어, 냉각 디바이스 등)가 제1 단계로부터 발생하는 경계 조건을 갖고 제2 단계에서 설계된다. 이에 의해, 비교적 간단한 방식으로, 이미징 에러에 관하여 최적화된 시스템을 얻는 것이 가능하다.Preferably, during the design of the optical device, first of all, a first step involves configuring the optical element unit and the detection device and/or the actuation device to achieve in each case the desired condition number (CN). Only then are the corresponding support structures of the optical imaging device and, if appropriate, other adjacent components (eg cooling devices, etc.) designed in a second stage with boundary conditions arising from the first stage. Thereby, it is possible to obtain a system optimized with respect to imaging errors in a relatively simple manner.

따라서, 일 양태에 따르면, 본 발명은 광학 요소 유닛 및 검출 디바이스 및/또는 작동 디바이스를 포함하는, 특히 마이크로리소그래피를 위한, 광학 이미징 디바이스에 사용을 위한 광학 장치에 관한 것으로서, 광학 요소 유닛은 적어도 하나의 광학 요소를 포함한다. 검출 디바이스는 각각의 자유도에서 검출 디바이스의 1차 기준에 관하여 광학 요소의 요소 기준의 상대 위치 또는 배향을 표현하는 검출값을 각각의 경우에 복수의 M개의 자유도에서 결정하도록 구성된다. 검출 디바이스는 복수의 N개의 검출 유닛을 포함하고, 그 각각은 광학 요소 및 각각의 검출 유닛에 할당된 2차 기준에 관하여 검출 유닛의 거리 및/또는 변위를 표현하는 검출 신호를 출력하도록 구성된다. 광학 요소 유닛 및 검출 디바이스는 M개의 검출값으로의 N개의 검출 신호의 변환을 표현하는 검출 변환 행렬을 정의한다. 부가적으로 또는 대안적으로, 작동 디바이스는 각각의 자유도에서 작동 디바이스의 1차 기준에 관하여 광학 요소의 요소 기준의 상대 위치 또는 배향을 표현하는 상황값을 각각의 경우에 복수의 R개의 자유도에서 설정하도록 구성된다. 작동 디바이스는 복수의 S개의 작동 유닛을 포함하고, 그 각각은 광학 요소 유닛에 대해 작동 유닛의 인터페이스에서 작동 상태를 발생하도록 구성된다. 광학 요소 유닛 및 작동 디바이스는 R개의 상황값으로의 S개의 작동 상태의 변환을 표현하는 작동 변환 행렬을 정의한다. 여기서, 변환 행렬의 조건수는 변환 행렬의 최소 특이값에 대한 변환 행렬의 최대 특이값의 비로 정의된다. 검출 디바이스 및/또는 광학 요소 유닛은 검출 변환 행렬의 조건수가 5 내지 30, 특히 5 내지 20, 더 바람직하게는 8 내지 15인 이러한 방식으로 구성된다. 부가적으로 또는 대안적으로, 작동 디바이스 및/또는 광학 요소 유닛은 작동 변환 행렬의 조건수가 5 내지 30, 특히 5 내지 20, 더 바람직하게는 8 내지 15인 이러한 방식으로 구성된다.Accordingly, according to one aspect, the invention relates to an optical device for use in an optical imaging device, in particular for microlithography, comprising an optical element unit and a detection device and/or an actuation device, wherein the optical element unit comprises at least one contains optical elements. The detection device is configured to determine, in each case in a plurality of M degrees of freedom, a detection value expressing the relative position or orientation of the element reference of the optical element with respect to the first reference of the detection device in each degree of freedom. The detection device includes a plurality of N detection units, each of which is configured to output a detection signal representing the distance and/or displacement of the detection unit with respect to the optical element and a secondary reference assigned to each detection unit. The optical element unit and the detection device define a detection transformation matrix representing the transformation of N detection signals into M detection values. Additionally or alternatively, the actuating device sets, in each case in a plurality of R degrees of freedom, a context value expressing the relative position or orientation of the elemental reference of the optical element with respect to the first reference of the actuating device in each degree of freedom. It is configured to do so. The actuating device includes a plurality of S actuating units, each of which is configured to generate an actuating state at the interface of the actuating unit with respect to the optical element unit. The optical element unit and the actuation device define an actuation transformation matrix expressing the transformation of S actuation states into R context values. Here, the condition number of the transformation matrix is defined as the ratio of the maximum singular value of the transformation matrix to the minimum singular value of the transformation matrix. The detection device and/or optical element unit is configured in such a way that the condition number of the detection transformation matrix is 5 to 30, in particular 5 to 20, more preferably 8 to 15. Additionally or alternatively, the actuation device and/or optical element unit is configured in such a way that the condition number of the actuation transformation matrix is between 5 and 30, in particular between 5 and 20, more preferably between 8 and 15.

적절하면, 원하는 조건수(CN), 또는 대응 검출 변환 행렬 또는 작동 변환 행렬을 얻기 위해 단지 광학 요소 유닛 또는 검출 디바이스 또는 작동 디바이스만이 적응되는 것이 또한 가능하다는 것은 말할 필요도 없다. 그러나, 바람직하게는, 각각의 페어링을 위한 모든 설정 가능성(광학 요소 유닛 및 검출 디바이스 또는 작동 디바이스를 포함함)이 이용된다. 그러나, 모든 이들 구성요소가 공동으로 적응되면 특히 유리하다.If appropriate, it goes without saying that it is also possible for only the optical element unit or the detection device or the actuation device to be adapted to obtain the desired condition number (CN), or the corresponding detection or actuation transformation matrix. However, preferably, all configuration possibilities for each pairing (including optical element units and detection or actuation devices) are used. However, it is particularly advantageous if all these components are jointly adapted.

원리적으로, 원하는 바와 동수의 자유도(공간 내에서 최대 6개의 자유도)가 각각의 변환 행렬에서 고려될 수 있다는 것은 말할 필요도 없다. 바람직하게는, 각각의 변환 행렬에서 고려되는 자유도는, 이미징 디바이스의 이미징 품질에 상당한 영향을 미치는 이들 자유도로 제한된다. 결과적으로, 이들은 따라서 바람직하게는 검출 및/또는 설정 중의 에러가 이미징 디바이스의 총 에러 예산의 상당한 비율을 구성하는 이들 자유도로 제한될 수 있다. 그러나, 통상적으로 높은 정확도 요구 사항으로 인해, 공간 내의 모든 6개의 자유도가 일반적으로 고려된다.It goes without saying that in principle, as many degrees of freedom as desired (up to six degrees of freedom in space) can be considered in each transformation matrix. Preferably, the degrees of freedom considered in each transformation matrix are limited to those degrees of freedom that have a significant impact on the imaging quality of the imaging device. As a result, they can therefore advantageously be limited to these degrees of freedom, where errors during detection and/or setup constitute a significant proportion of the total error budget of the imaging device. However, due to the typically high accuracy requirements, all six degrees of freedom in space are usually considered.

바람직한 변형예에서, 따라서 복수의 M개는 값 2 내지 6, 바람직하게는 4 내지 6, 더 바람직하게는 6을 갖는다. 부가적으로 또는 대안적으로, 복수의 N개는 값 2 내지 6을 가질 수 있고, 바람직하게는 4 내지 6개일 수 있고, 더 바람직하게는 6개일 수 있다. 원리적으로, 상이한 수의 M개의 관련 자유도 및 N개의 검출 유닛이 제공될 수 있다. 그러나, 복수의 N개가 복수의 M개와 적어도 동일하면, 비교적 간단한 할당을 갖는 특히 바람직한 구성이 발생한다. 여기서 적절하면, 관련 또는 고려된 자유도(M)보다 많은 검출 유닛(N)(즉, N > M)을 제공하는 것이 또한 가능하고, 결과적으로 적절하면, 검출 신호의 특정량의 중복성을 달성하기 위해(예를 들어, 적절하면 광학 요소의 변형을 검출하는 것을 가능하게 하기 위해) N > 6인 것이 따라서 성립할 수도 있다는 것은 말할 필요도 없다. 이와 관련하여, 예로서, 적어도 2개의 검출 유닛이 하나 이상의 (특히 구체적으로 에러 관련을 위한) 자유도를 위해 제공될 수 있다.In a preferred variant, the plurality M therefore has the values 2 to 6, preferably 4 to 6, more preferably 6. Additionally or alternatively, the plurality of N may have a value of 2 to 6, preferably 4 to 6, more preferably 6. In principle, a different number of M associated degrees of freedom and N detection units can be provided. However, if the plurality of N numbers is at least equal to the plurality of M numbers, a particularly desirable configuration with relatively simple allocation arises. Here, where appropriate, it is also possible to provide more detection units (N) (i.e. N > M) than the degrees of freedom (M) involved or considered, and consequently, if appropriate, to achieve a certain amount of redundancy of the detection signal. It goes without saying that N > 6 may thus hold for good (e.g. to make it possible to detect deformation of the optical element if appropriate). In this regard, by way of example, at least two detection units can be provided for one or more degrees of freedom (in particular specifically for error-related).

부가적으로 또는 대안적으로, 복수의 R개는 값 2 내지 6을 가질 수 있고, 바람직하게는 4 내지 6개일 수 있고, 더 바람직하게는 6개일 수 있다. 마찬가지로, 부가적으로 또는 대안적으로, 복수의 S개는 값 2 내지 6을 가질 수 있고, 바람직하게는 4 내지 6개일 수 있고, 더 바람직하게는 6개일 수 있다. 여기서도, 원리적으로, 상이한 수의 R개의 관련 자유도 및 S개의 작동 유닛이 제공될 수 있다. 그러나, 복수의 S개가 복수의 R개와 적어도 동일하면, 비교적 간단한 할당을 갖는 특히 바람직한 구성이 이어서 발생한다. 그러나, 여기서도 적절하면, 관련 또는 고려된 상황값 또는 자유도(R)보다 많은 작동 유닛(S)(즉, S > R)을 제공하는 것이 가능하고, 결과적으로 적절하면, 작동 유닛의 특정량의 중복성을 얻기 위해(적절하면 또한 광학 요소의 미리 정의 가능한 변형을 얻기 위해) S > 6인 것이 따라서 성립할 수도 있다는 것은 말할 필요도 없다.Additionally or alternatively, the plurality of R may have a value of 2 to 6, preferably 4 to 6, more preferably 6. Likewise, additionally or alternatively, the plurality of S may have a value of 2 to 6, preferably 4 to 6, more preferably 6. Here too, in principle, a different number of R relevant degrees of freedom and S actuating units can be provided. However, if the plurality of S numbers is at least equal to the plurality of R numbers, a particularly desirable configuration with relatively simple allocation subsequently arises. However, here too, if appropriate, it is possible to provide more operating units (S) (i.e. S > R) than relevant or considered context values or degrees of freedom (R), and consequently, if appropriate, a certain amount of operating units. It goes without saying that in order to obtain redundancy (and if appropriate also to obtain predefinable transformations of the optical elements) S > 6 may thus hold.

이미징 에러와 관련된 자유도에 대한 집중은 - 이미 전술됨 - 광학 이미징 디바이스가 동작 중에 미리 정의 가능한 최대 허용 가능 이미징 에러를 갖는 특히 유리한 변형예에서 실현되고, 이미징 디바이스는 이미징 디바이스를 제어하기 위해 M개의 검출값(M개의 자유도에 할당됨)을 사용하도록 구성되고, M개의 검출값 중 적어도 하나의 검출값 에러는 최대 허용 가능 이미징 에러에 대한 기여도를 만든다. 이 경우, 적어도 하나의 검출값의 검출값 에러는 최대 허용 가능 이미징 에러의 적어도 0.05% 내지 1.0%, 바람직하게는 최대 허용 가능 이미징 에러의 적어도 0.1% 내지 0.8%, 더 바람직하게는 최대 허용 가능 이미징 에러의 적어도 0.1% 내지 0.4%의 최대 허용 가능 이미징 에러에 대한 기여도를 만든다. 그 최대 허용 가능 이미징 에러에 대한 예상 기여도가 이 임계값 미만에 있는 자유도 또는 검출값이 무시될 수 있고, 즉 따라서 검출 변환 행렬에 도달하지 않을 수도 있다. 결과적으로, 에러 불감성 자유도 또는 검출값은 따라서 고려 사항으로부터 배제되거나 조건수(CN)의 적응에 고려되지 않을 수 있다. 이미징 디바이스의 이미징 에러는 예를 들어, 소위 오버레이 에러, 즉 상이한 노광 프로세스에서의 구조체의 정렬 에러일 수 있다.The focus on the degrees of freedom associated with the imaging error - already described above - is realized in a particularly advantageous variant in which the optical imaging device has a predefinable maximum allowable imaging error during operation, wherein the imaging device has M detections for controlling the imaging device. configured to use values (assigned to M degrees of freedom), wherein a detection value error of at least one of the M detection values makes a contribution to the maximum allowable imaging error. In this case, the detection value error of the at least one detection value is at least 0.05% to 1.0% of the maximum acceptable imaging error, preferably at least 0.1% to 0.8% of the maximum acceptable imaging error, more preferably at least 0.1% to 0.8% of the maximum acceptable imaging error. Makes a contribution to the maximum allowable imaging error of at least 0.1% to 0.4% of the error. Degrees of freedom or detection values whose expected contribution to the maximum allowable imaging error are below this threshold may be ignored, i.e. may therefore not be reached in the detection transformation matrix. As a result, error-insensitive degrees of freedom or detection values may therefore be excluded from consideration or not taken into account in the adaptation of the condition number (CN). Imaging errors of the imaging device may be, for example, so-called overlay errors, ie errors in the alignment of the structures in different exposure processes.

부가적으로 또는 대안적으로, M개의 검출값의 검출값 에러의 합은 최대 허용 가능 이미징 에러의 적어도 0.5% 내지 10%, 바람직하게는 최대 허용 가능 이미징 에러의 적어도 1% 내지 8%, 더 바람직하게는 최대 허용 가능 이미징 에러의 적어도 1% 내지 4%의 최대 허용 가능 이미징 에러에 대한 기여도를 만드는 것이 제공될 수 있다. 이는 그 총 이미징 에러에 대한 기여도가 무시할만하지 않은 자유도가 어떠한 경우에도 고려되는 것을 보장한다.Additionally or alternatively, the sum of the detection value errors of the M detection values is at least 0.5% to 10% of the maximum allowable imaging error, preferably at least 1% to 8% of the maximum allowable imaging error, more preferably Alternatively, it may be provided to make a contribution to the maximum allowable imaging error of at least 1% to 4% of the maximum allowable imaging error. This ensures that in any case a degree of freedom whose contribution to the total imaging error is not negligible is taken into account.

부가적으로 또는 대안적으로, 동일한 접근법이 또한 작동 디바이스에 대해 채택될 수 있다. 바람직하게는, 이미징 디바이스는 따라서 이미징 디바이스의 제어시에 R개의 상황값(R개의 자유도에 할당됨)을 설정하도록 구성된다. R개의 상황값 중 적어도 하나의 상황값 에러는 이어서 최대 허용 가능 이미징 에러에 대한 기여도를 만들고, 적어도 하나의 상황값의 상황값 에러는 최대 허용 가능 이미징 에러의 적어도 0.05% 내지 1.0%, 바람직하게는 최대 허용 가능 이미징 에러의 적어도 0.1% 내지 0.8%, 더 바람직하게는 최대 허용 가능 이미징 에러의 적어도 0.1% 내지 0.4%의 최대 허용 가능 이미징 에러에 대한 기여도를 만든다. 이 수단에 의해서도, 그 최대 허용 가능 이미징 에러에 대한 예상 기여도가 이 임계값 미만에 있는 자유도 또는 상황값이 무시될 수 있고, 즉 따라서 작동 변환 행렬에 도달하지 않을 수도 있다. 결과적으로, 에러 불감성 자유도 또는 상황값은 따라서 고려 사항으로부터 배제되거나 조건수(CN)의 적응에 고려되지 않을 수 있다.Additionally or alternatively, the same approach can also be adopted for the actuating device. Preferably, the imaging device is thus configured to set R context values (assigned to R degrees of freedom) upon control of the imaging device. The context value error of at least one of the R context values then makes a contribution to the maximum allowable imaging error, and the context value error of the at least one context value is at least 0.05% to 1.0% of the maximum allowable imaging error, preferably Makes a contribution to the maximum allowable imaging error of at least 0.1% to 0.8% of the maximum allowable imaging error, more preferably at least 0.1% to 0.4% of the maximum allowable imaging error. Even by this means, degrees of freedom or context values whose expected contribution to the maximum allowable imaging error is below this threshold may be ignored, i.e. may therefore not be reached in the operational transformation matrix. As a result, error-insensitive degrees of freedom or context values may therefore be excluded from consideration or not taken into account in the adaptation of the condition number (CN).

부가적으로 또는 대안적으로, R개의 상황값의 상황값 에러의 합은 최대 허용 가능 이미징 에러의 적어도 0.5% 내지 10%, 바람직하게는 최대 허용 가능 이미징 에러의 적어도 1% 내지 8%, 더 바람직하게는 최대 허용 가능 이미징 에러의 적어도 1% 내지 4%의 최대 허용 가능 이미징 에러에 대한 기여도를 만드는 것이 이어서 또한 제공될 수 있다. 이는 이어서 그 총 이미징 에러에 대한 기여도가 무시할만하지 않은 자유도가 어떠한 경우에도 고려되는 것을 보장한다.Additionally or alternatively, the sum of the context value errors of the R context values is at least 0.5% to 10% of the maximum allowable imaging error, preferably at least 1% to 8% of the maximum allowable imaging error, more preferably Alternatively, it may then be provided to make a contribution to the maximum allowable imaging error of at least 1% to 4% of the maximum allowable imaging error. This in turn ensures that degrees of freedom whose contribution to the total imaging error is not negligible are taken into account in any case.

원리적으로, 모든 검출 유닛 및/또는 작동 유닛이 고려되게 하기 위해 변환 행렬 및 할당된 자유도를 전적으로 고려하는 것이 가능하다는 것은 말할 필요도 없다. 유리한 변형예에서, 그에 추가하여, 검출 유닛 및/또는 작동 유닛의 하나 이상의 쌍에 대한 변환 행렬이 고려된다. 이는 예를 들어 상기 쌍이 특히 민감한 자유도, 즉 따라서 에러가 이미징 디바이스의 이미징 에러의 특히 높은 비율을 구성하는 자유도와 관련되면 특히 유리할 수 있다.It goes without saying that in principle it is possible to fully take into account the transformation matrix and the assigned degrees of freedom so that all detection units and/or actuation units are taken into account. In an advantageous variant, in addition, transformation matrices for one or more pairs of detection units and/or actuation units are taken into account. This may be particularly advantageous, for example, if the pair involves particularly sensitive degrees of freedom, i.e. degrees of freedom whose errors therefore constitute a particularly high proportion of the imaging error of the imaging device.

이러한 변형예에서, 이어서, 바람직하게는, N개의 검출 유닛 중 적어도 2개, 특히 N개의 검출 유닛 중 각각의 2개는 검출 유닛 쌍을 형성하고, 그 할당된 2차 기준을 갖는 검출 유닛 쌍의 각각의 검출 유닛은 검출 방향을 정의한다. 바람직하게는, 검출 유닛 쌍의 2개의 검출 유닛의 검출 방향은 적어도 실질적으로 공통 검출 유닛 쌍 평면에 놓인다. 검출 유닛 쌍은 이어서 각각의 경우에, 검출 유닛 쌍 평면에서 적어도 2개, 바람직하게는 3개의 검출 쌍 자유도에서, 각각의 경우에 각각의 검출 쌍 자유도에서 1차 기준에 관하여 광학 요소의 검출 쌍 요소 기준 - 검출 유닛 쌍에 할당됨 - 의 상대 위치 또는 배향을 표현하는 검출 쌍 검출값을 결정하도록 구성된다. 광학 요소 유닛 및 검출 유닛 쌍은 이어서 검출 쌍 검출값으로의 검출 유닛 쌍의 검출 신호의 변환을 표현하는 검출 쌍 변환 행렬을 정의한다. 여기서도, 검출 유닛 쌍 및/또는 광학 요소 유닛은 이어서 바람직하게는 검출 쌍 변환 행렬의 조건수가 5 내지 30, 특히 5 내지 20, 더 바람직하게는 8 내지 15인 이러한 방식으로 구성된다. 결과적으로, 이 수단에 의해, 단일 검출 유닛 쌍 또는 복수의 이러한 검출 유닛 쌍에 대해 바람직한 컨디셔닝을 달성하는 것이 따라서 가능하다.In this variant, then preferably at least two of the N detection units, in particular each two of the N detection units form a detection unit pair, and the pair of detection units with their assigned secondary reference Each detection unit defines a detection direction. Preferably, the detection directions of the two detection units of the detection unit pair lie at least substantially in a common detection unit pair plane. The detection unit pair is then, in each case, in at least two, preferably three detection pair degrees of freedom in the detection unit pair plane, in each case the detection pair elements of the optical element with respect to the first order reference in the respective detection pair degrees of freedom. and determine a detection pair detection value representing the relative position or orientation of the reference - assigned to the detection unit pair. The optical element unit and detection unit pair then define a detection pair transformation matrix representing the transformation of the detection signal of the detection unit pair into a detection pair detection value. Here too, the detection unit pairs and/or optical element units are then configured in this way, preferably where the condition number of the detection pair transformation matrix is 5 to 30, in particular 5 to 20, more preferably 8 to 15. As a result, by this means it is thus possible to achieve the desired conditioning for a single pair of detection units or for a plurality of such pairs of detection units.

특정 유리한 변형예에서, 이러한 쌍의 병진 자유도 및 회전 자유도는 종종 이미징 에러에 대해 상당한 영향을 미치기 때문에, 검출 쌍 자유도 중 적어도 하나는 병진 자유도이고, 검출 쌍 자유도 중 하나는 회전 자유도이다.In certain advantageous variants, at least one of the detection pair degrees of freedom is a translational degree of freedom and one of the detection pair degrees of freedom is a rotational degree of freedom, since these pairs of translational and rotational degrees of freedom often have a significant impact on imaging errors.

이들 변형예에서, 요소 기준은 원리적으로, 검출 유닛 쌍, 특히 검출 유닛 쌍 평면에 관하여 임의의 적합한 장소에 배열될 수 있다. 원리적으로, 광학 요소의 요소 기준이 적어도 실질적으로 검출 유닛 쌍 평면 내에 배열되면 특히 유리하다. 부가적으로 또는 대안적으로, 광학 요소의 요소 기준은 광학 요소의 검출 쌍 요소 기준과 적어도 실질적으로 일치할 수 있다. 이러한 경우에, 검출 쌍 변환 행렬의 컨디셔닝이 통상적으로 특히 중요하다.In these variants, the element datum can in principle be arranged in any suitable place with respect to the detection unit pair, in particular the detection unit pair plane. In principle, it is particularly advantageous if the element references of the optical elements are arranged at least substantially within the detection unit pair plane. Additionally or alternatively, the elemental criteria of the optical element may at least substantially match the detection pair elemental criteria of the optical element. In these cases, conditioning of the detection pair transformation matrix is typically particularly important.

특정 변형예에서, 검출 유닛 쌍의 검출 방향 사이의 검출 방향각이 120° 미만, 바람직하게는 60° 내지 110°, 더 바람직하게는 75° 내지 95°이면 시스템의 특히 바람직한 컨디셔닝이 달성된다. 이 경우, 결과는 이상적인 조건수(CN = 1)로부터의 편차의 결과로서 발생하는 시스템의 동적 장점과 노이즈 이득 사이의 특히 바람직한 비인데, 상기 장점은 서두에서 언급되어 있다. 상기 동적 장점은 이어서 이러한 이상적인 컨디셔닝 값으로부터의 의도적인 또는 타겟화된 편차로부터 발생하는 단점을 보상하는 것 이상이다.In a particular variant, a particularly preferred conditioning of the system is achieved if the detection direction angle between the detection directions of the pair of detection units is less than 120°, preferably between 60° and 110°, more preferably between 75° and 95°. In this case, the result is a particularly desirable ratio between the noise gain and the dynamic advantage of the system that arises as a result of the deviation from the ideal condition number (CN = 1), which is mentioned in the introduction. The dynamic advantages then more than compensate for the disadvantages arising from intentional or targeted deviations from these ideal conditioning values.

복수의 검출 유닛 쌍, 특히 3개의 검출 유닛 쌍이 제공되고, 각각의 검출 유닛 쌍의 검출 방향 사이의 검출 방향각이 10° 내지 40° 미만, 바람직하게는 5° 내지 25° 미만, 더 바람직하게는 2° 내지 15° 미만만큼 서로로부터 벗어나는 변형예에서 유사한 상황이 적용 가능하다. 이 경우, 검출 유닛 쌍 중 적어도 하나, 특히 모든 검출 유닛 쌍의 검출 유닛의 2개의 2차 기준이 서로 인접하게 배열되면, 특히 바람직한 변형예가 얻어진다. 이 경우, 검출 유닛의 2차 기준이 서로 바로 인접하게 배열되는 것이 특히 유리하고 따라서 바람직하다.A plurality of detection unit pairs, especially three detection unit pairs, are provided, and the detection direction angle between the detection directions of each detection unit pair is 10° to less than 40°, preferably 5° to less than 25°, more preferably A similar situation is applicable for variants that deviate from each other by less than 2° to 15°. In this case, a particularly advantageous variant is obtained if the two secondary references of at least one of the pairs of detection units, in particular of the detection units of all pairs of detection units, are arranged adjacent to each other. In this case, it is particularly advantageous and therefore preferred if the secondary references of the detection unit are arranged immediately adjacent to each other.

다른 변형예에서, 복수의 검출 유닛 쌍이 제공되고, 2개의 검출 유닛 쌍의 검출 유닛 쌍 평면은 5° 내지 30° 미만, 바람직하게는 3° 내지 15° 미만, 더 바람직하게는 1° 내지 10° 미만만큼 서로에 대해 경사져 있다. 이 경우, 2개의 검출 유닛 쌍 평면이 실질적으로 평행하게 연장하면 특히 유리할 수 있다. 그 결과, 특히 2개의 검출 유닛 쌍의 검출 유닛이 쌍 방식(pairwise manner)으로 동일한 자유도를 커버하면, 특히 바람직한 구성이 얻어질 수 있다. 이하에서 더욱 더 상세히 설명되는 바와 같이, 이에 의해 특히, 지지 구조체의 진동에 불감성인(또는 "블라인드") 구성을 얻는 것이 가능하고; 결과적으로, 지지 구조체의 진동의 결과로서 제어 시스템에 도입된 에러는 따라서, 특히 진동 지지 구조체의 이동의 방향이 검출 유닛 쌍 평면에 실질적으로 수직으로 연장되면, 작게 유지될 수 있다.In another variant, a plurality of detection unit pairs are provided, and the detection unit pair planes of the two detection unit pairs are 5° to less than 30°, preferably 3° to less than 15°, more preferably 1° to 10°. are inclined relative to each other by less than In this case, it may be particularly advantageous if the two detection unit pair planes extend substantially parallel. As a result, a particularly advantageous configuration can be obtained, especially if the detection units of the two pairs of detection units cover the same degree of freedom in a pairwise manner. As will be explained in greater detail below, it is thereby possible, in particular, to obtain a configuration that is insensitive (or “blind”) to vibrations of the support structure; As a result, the errors introduced into the control system as a result of vibrations of the support structure can therefore be kept small, especially if the direction of movement of the vibration support structure extends substantially perpendicular to the detection unit pair plane.

본 출원에서 지시된 2개의 평면 사이의 각도는 항상 2개의 평면의 교차 라인에 수직으로 연장하는 측정 평면에서 측정된다는 것이 여기서 주목되어야 한다(명시적인 반대의 지시가 이하에 제공되지 않으면).It should be noted here that the angle between two planes indicated in the present application is always measured in a measuring plane extending perpendicular to the intersection line of the two planes (unless explicit indication to the contrary is provided below).

다른 변형예에서, 복수의 검출 유닛 쌍이 제공되고, 2개의 검출 유닛 쌍의 검출 유닛 쌍 평면은 5° 내지 30° 미만, 바람직하게는 3° 내지 15° 미만, 더 바람직하게는 1° 내지 10° 미만의 경사각만큼 중력 방향에 대해 경사져 있다. 중력 방향에 대한 경사각이 실질적으로 0°이면 여기서 특히 유리할 수 있다. 이는 중력 방향을 따른 자유도의 에러와 관련하여 특히 바람직한 컨디셔닝을 야기한다. 이는 특히 상기 지지 구조체의 진동이 중력 방향에 실질적으로 수직으로 지향되면 성립한다.In another variant, a plurality of detection unit pairs are provided, and the detection unit pair planes of the two detection unit pairs are 5° to less than 30°, preferably 3° to less than 15°, more preferably 1° to 10°. It is inclined with respect to the direction of gravity by an inclination angle of less than. It may be particularly advantageous here if the angle of inclination with respect to the direction of gravity is substantially 0°. This results in a particularly desirable conditioning with respect to the error in degrees of freedom along the direction of gravity. This holds in particular if the vibrations of the support structure are directed substantially perpendicular to the direction of gravity.

다른 변형예에서, 복수의 검출 유닛 쌍이 제공되고, 2개의 검출 유닛 쌍의 검출 유닛 쌍 평면은 경사각만큼 중력 방향에 대해 경사져 있고, 경사각은 5° 내지 30° 미만, 바람직하게는 3° 내지 15° 미만, 더 바람직하게는 1° 내지 10° 미만만큼 서로 상이하다. 중력 방향에 대한 검출 유닛 쌍 평면의 경사의 이러한 작은 차이는 또한 시스템의 양호한 컨디셔닝과 관련하여 특히 바람직하다. 특히, 이는 특히 전술된 지지 구조체의 진동의 경우에, 중력 방향에 수직인 자유도(중력 방향에 수직인 하나의 자유도를 따른 병진 및 중력 방향에 수직인 축을 중심으로 하는 경사 또는 회전)의 에러와 관련하여 주로 성립한다.In another variant, a plurality of detection unit pairs are provided, and the detection unit pair planes of two detection unit pairs are inclined with respect to the direction of gravity by an inclination angle, the inclination angle being from 5° to less than 30°, preferably from 3° to 15°. They differ from each other by less than, more preferably by less than 1° to less than 10°. These small differences in the inclination of the detection unit pair planes with respect to the direction of gravity are also particularly desirable with regard to good conditioning of the system. In particular, this is due to errors in degrees of freedom perpendicular to the direction of gravity (translation along one degree of freedom perpendicular to the direction of gravity and tilt or rotation around an axis perpendicular to the direction of gravity), especially in the case of vibrations of the support structure described above. It is mainly established in relation to

전술된 쌍 형성의 장점은 또한 작동 디바이스의 맥락에서 실현될 수 있다. 따라서, 바람직하게는, S개의 작동 유닛 중 적어도 2개, 특히 S개의 작동 유닛 중 각각의 2개는 작동 유닛 쌍을 형성하고, 작동 유닛 쌍의 각각의 작동 유닛은 작동 방향을 정의하고, 작동 유닛 쌍의 2개의 작동 유닛의 작동 방향은 적어도 실질적으로 공통 작동 유닛 쌍 평면에 놓인다. 작동 유닛 쌍은 이어서 작동 유닛 쌍 평면에서 적어도 2개, 바람직하게는 3개의 작동 쌍 자유도에서, 각각의 경우에 각각의 작동 쌍 자유도에서 1차 기준에 관하여 광학 요소의 작동 쌍 요소 기준 - 작동 유닛 쌍에 할당됨 - 의 상대 위치 또는 배향을 표현하는 쌍 상황값을 설정하도록 구성된다. 광학 요소 유닛 및 검출 유닛 쌍은 이어서 쌍 상황값으로의 작동 유닛 쌍의 작동 상태의 변환을 표현하는 작동 쌍 변환 행렬을 정의한다. 작동 유닛 쌍 및/또는 광학 요소 유닛은 이어서 작동 쌍 변환 행렬의 조건수가 5 내지 30, 특히 5 내지 20, 더 바람직하게는 8 내지 15인 이러한 방식으로 구성된다.The advantages of pairing described above can also be realized in the context of an actuating device. Therefore, preferably, at least two of the S actuating units, in particular each two of the S actuating units, form an actuating unit pair, each actuating unit of the actuating unit pair defining an actuating direction, and the actuating unit The operating directions of the two operating units of the pair lie at least substantially in a common operating unit pair plane. The actuating unit pairs are then arranged in at least two, preferably three actuating pair degrees of freedom in the actuating unit pair plane, in each case an actuating pair element reference of the optical element with respect to a first order reference in each actuating pair degree of freedom - actuating unit pair. Assigned to - is configured to set a pair context value expressing the relative position or orientation of . The optical element unit and detection unit pair then define an operational pair transformation matrix representing the transformation of the operational state of the operational unit pair into a pair context value. The actuating unit pairs and/or optical element units are then configured in this way such that the condition number of the actuating pair transformation matrix is 5 to 30, in particular 5 to 20, more preferably 8 to 15.

여기서도, 작동 쌍 자유도 중 적어도 하나는 병진 자유도이고, 작동 쌍 자유도 중 하나는 회전 자유도인 것이 바람직하게 제공된다. 부가적으로 또는 대안적으로, 작동 유닛 쌍의 작동 방향 사이의 작동 방향각은 120° 미만, 바람직하게는 60° 내지 110°, 더 바람직하게는 75° 내지 95°인 것이 제공될 수 있다. 이는 또한 제어 시스템의 가능한 한 바람직한 노이즈 거동에 관련하여 유리하다. 상기 설명은 요소 기준의 장소와 관련하여 또한 적용 가능하다. 특히, 광학 요소의 요소 기준이 적어도 실질적으로 작동 유닛 쌍 평면에 배열되는 것이 바람직하게 제공된다. 부가적으로 또는 대안적으로, 광학 요소의 요소 기준은 광학 요소의 작동 쌍 요소 기준과 적어도 실질적으로 일치할 수 있다.Here too, it is preferably provided that at least one of the operational pair degrees of freedom is a translational degree of freedom and one of the operational pair degrees of freedom is a rotational degree of freedom. Additionally or alternatively, it may be provided that the operating direction angle between the operating directions of the pair of operating units is less than 120°, preferably between 60° and 110°, more preferably between 75° and 95°. This is also advantageous with regard to as good a noise behavior as possible of the control system. The above explanation is also applicable with respect to the location of element criteria. In particular, it is preferably provided that the element references of the optical elements are arranged at least substantially in the plane of the actuating unit pair. Additionally or alternatively, the element criteria of the optical element may at least substantially match the operational pair element criteria of the optical element.

단일 및 복수의 작동 유닛 쌍을 고려하는 전술된 양태 및 장점이 마찬가지로 명백해질 수 있다. 따라서, 특정 변형예에서, 복수의 작동 유닛 쌍, 특히 3개의 작동 유닛 쌍이 제공될 수 있고, 각각의 작동 유닛 쌍의 작동 방향 사이의 작동 방향각은 10° 내지 40° 미만, 바람직하게는 5° 내지 25° 미만, 더 바람직하게는 2° 내지 15° 미만만큼 서로로부터 벗어난다. 여기서도, 작동 유닛 쌍 중 적어도 하나, 특히 모든 작동 유닛 쌍의 작동 유닛의 2개의 인터페이스 디바이스가 서로 인접하게 배열되는 것이 이어서 제공될 수 있다. 여기서도, 관련 인터페이스 유닛이 서로 바로 인접하게 배열되면 이어서 유리하다.The above-described aspects and advantages considering single and multiple pairs of operational units may likewise become apparent. Therefore, in a particular variant, a plurality of actuating unit pairs, in particular three actuating unit pairs, can be provided, the actuating direction angle between the actuating directions of each actuating unit pair being between 10° and less than 40°, preferably 5°. and deviate from each other by less than 25°, more preferably by less than 2° and less than 15°. Here too, it can subsequently be provided that the two interface devices of at least one of the actuating unit pairs, in particular of the actuating units of all actuating unit pairs, are arranged adjacent to each other. Here too, it is subsequently advantageous if the relevant interface units are arranged immediately adjacent to each other.

다른 변형예에서, 복수의 작동 유닛 쌍이 제공될 수 있고, 2개의 작동 유닛 쌍의 작동 유닛 쌍 평면은 5° 내지 30° 미만, 바람직하게는 3° 내지 15° 미만, 더 바람직하게는 1° 내지 10° 미만만큼 서로에 대해 경사져 있다. 여기서도, 작동 유닛 쌍 평면이 실질적으로 평행하게 연장하면 특히 유리할 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 복수의 작동 유닛 쌍의 경우, 2개의 작동 유닛 쌍의 작동 유닛 쌍 평면은 5° 내지 30° 미만, 바람직하게는 3° 내지 15° 미만, 더 바람직하게는 1° 내지 10° 미만의 경사각만큼 중력 방향에 대해 경사져 있을 수 있다. 여기서도, 중력 방향에 대한 경사각이 실질적으로 0°이면 특히 유리할 수 있다. 마찬가지로, 복수의 작동 유닛 쌍이 제공될 수 있고, 2개의 작동 유닛 쌍의 작동 유닛 쌍 평면은 경사각만큼 중력 방향에 대해 경사져 있고, 경사각은 5° 내지 30° 미만, 바람직하게는 3° 내지 15° 미만, 더 바람직하게는 1° 내지 10° 미만만큼 서로 상이하다. 모든 이들 변형예에 의해, 검출 유닛 쌍에 관하여 전술한 대응 장점이 또한 작동 디바이스의 경우에도 달성될 수 있다.In another variant, a plurality of actuating unit pairs may be provided, wherein the actuating unit pair planes of the two actuating unit pairs are angled between 5° and less than 30°, preferably between 3° and less than 15°, more preferably between 1° and 1°. They are inclined relative to each other by less than 10°. Here too, it may be particularly advantageous if the actuating unit pair planes extend substantially parallel. Additionally or alternatively, in the case of a plurality of actuating unit pairs, the actuating unit pair plane of two actuating unit pairs is 5° to less than 30°, preferably 3° to less than 15°, more preferably 1°. It may be inclined with respect to the direction of gravity by an inclination angle of less than 10°. Here too, it may be particularly advantageous if the angle of inclination with respect to the direction of gravity is substantially 0°. Likewise, a plurality of actuating unit pairs may be provided, wherein the actuating unit pair planes of two actuating unit pairs are inclined with respect to the direction of gravity by an inclination angle, the inclination angle being from 5° to less than 30°, preferably from 3° to less than 15°. , more preferably differ from each other by less than 1° to 10°. With all these variants, the corresponding advantages described above with respect to the detection unit pair can also be achieved in the case of the actuating device.

검출 디바이스의 검출 유닛은 원리적으로 하나 이상의 개별 지지 구조체에 의해 임의의 적합한 방식으로 지지될 수 있다. 특히 바람직한 변형예에서, 지지는 지지 구조체의 고유 주파수(eigenfrequencies) 및 결과 고유형(eigenforms)이 고려되는 이러한 방식으로 실행된다. 따라서, 바람직한 변형예에서, N개의 검출 유닛 중 적어도 하나는 검출 디바이스의 검출 디바이스 지지 구조체에 의해 지지되고, 적어도 하나의 고유 주파수에서 진동 여기 하에서 검출 디바이스 지지 구조체는 고유 주파수에 할당되고 특히 적어도 하나의 진동 노드를 갖는 적어도 하나의 고유형을 갖는다.The detection unit of the detection device can in principle be supported in any suitable way by one or more individual support structures. In a particularly preferred variant, the support is carried out in such a way that the eigenfrequencies and resulting eigenforms of the support structures are taken into account. Accordingly, in a preferred variant, at least one of the N detection units is supported by a detection device support structure of the detection device, and under vibrational excitation at at least one natural frequency the detection device support structure is assigned to a natural frequency and in particular at least one It has at least one eigentype with oscillating nodes.

이 경우에, 적어도 하나의 검출 유닛은, 적어도 하나의 고유 주파수에서, 적어도 하나의 진동 자유도에서, 특히 복수의 진동 자유도 내지 최대 모든 6개의 진동 자유도에서 적어도 하나의 검출 유닛의 위치 및/또는 배향의 최대 변화가 검출 유닛의 검출값의 5% 내지 10% 미만, 바람직하게는 2% 내지 6% 미만, 더 바람직하게는 1% 내지 4% 미만의 휴지 상태에 대한 검출 유닛의 검출값의 변화를 발생하는 이러한 방식으로 특히 적어도 하나의 진동 노드 부근에 배열될 수 있는 이러한 방식으로 배열될 수 있다. 바람직하게는, 휴지 상태에 대한 검출 유닛의 검출값의 변화는 검출 유닛의 검출값의 0% 내지 0.5%이다. 따라서 이에 의해 달성될 수 있는 것은 지지 구조체의 진동의 결과로서 제어 시스템에 도입되는 에러가 작게 유지될 수 있다는 것이다.In this case, the position and/or orientation of the at least one detection unit at at least one natural frequency, in at least one vibrational degree of freedom, in particular in a plurality of vibrational degrees of freedom, up to all six vibrational degrees of freedom. The maximum change in the detection value of the detection unit relative to the resting state is 5% to less than 10%, preferably 2% to less than 6%, more preferably 1% to less than 4% of the detection value of the detection unit. It may be arranged in this way that it may be arranged in particular in the vicinity of at least one vibration node. Preferably, the change in the detection value of the detection unit relative to the resting state is 0% to 0.5% of the detection value of the detection unit. What can thereby be achieved is that the errors introduced into the control system as a result of vibrations of the support structure can be kept small.

부가적으로 또는 대안적으로, 할당된 2차 기준을 갖는 적어도 하나의 검출 유닛은 검출 방향을 정의하고, 적어도 하나의 고유 주파수에서 적어도 하나의 검출 유닛은 적어도 하나의 진동 자유도에서 위치 및/또는 배향의 최대 변화를 갖고, 적어도 하나의 검출 유닛은 검출 방향이 최대 5° 내지 30°, 바람직하게는 최대 3° 내지 15°, 더 바람직하게는 최대 1° 내지 10°만큼 위치 및/또는 배향의 최대 변화를 나타내는 진동 자유도에 수직인 평면에 대해 경사져 있는 이러한 방식으로 배열되는 것이 제공될 수 있다. 그 결과, 유리하게 달성될 수 있는 것은 검출 유닛 또는 그에 의해 공급되는 검출 신호가 지지 구조체의 진동에 불감성(또는 "블라인드")이라는 것이고; 결과적으로, 여기서도, 지지 구조체의 진동의 결과로서 제어 시스템에 도입된 에러가 따라서 작게 유지될 수 있다.Additionally or alternatively, at least one detection unit with an assigned secondary reference defines a detection direction, and at least one detection unit at at least one natural frequency defines a position and/or orientation in at least one vibrational degree of freedom. , wherein the at least one detection unit changes its position and/or orientation in the detection direction by at most 5° to 30°, preferably by at most 3° to 15°, more preferably by at most 1° to 10°. It can be provided to be arranged in this way inclined with respect to a plane perpendicular to the vibrational degree of freedom representing the change. As a result, what can advantageously be achieved is that the detection unit or the detection signal supplied by it is insensitive (or “blind”) to the vibrations of the support structure; As a result, here too the errors introduced into the control system as a result of vibrations of the support structure can thus be kept small.

지지 구조체의 고유형(들)에 따른 적어도 하나의 검출 유닛의 이러한 위치설정 및/또는 검출 방향의 배향은 각각의 경우에 각각 검출 변환 행렬의 조건수 및 작동 변환 행렬의 조건수의 본 명세서에 설명된 설정에 독립적인 독립적으로 보호 가능한 발명 개념을 구성한다는 것이 여기서 주목되어야 한다. 그럼에도 불구하고, 적절하면, 이들 발명적 개념의 효과 및 장점은 유리하게 조합될 수 있다.This positioning and/or orientation of the detection direction of the at least one detection unit depending on the specific type(s) of the support structure is in each case described herein by the condition numbers of the detection transformation matrix and the condition numbers of the operation transformation matrix, respectively. It should be noted here that it constitutes an independently protectable inventive concept independent of the established setting. Nevertheless, where appropriate, the effects and advantages of these inventive concepts can be advantageously combined.

특히, 검출 방향각에 관한 상기 및/또는 이하의 지시, 검출 유닛 쌍 평면 사이의 및/또는 검출 디바이스의 중력 방향에 대한 검출 유닛 쌍 평면의 상호 각도는 예외 없이 또한 (조건수에 관한 상기 규정 없이) 개별적으로 또는 이들 추가의 발명적 개념과의 임의의 원하는 조합으로 유리하게 구현될 수 있다. 가능한 한 대칭적인 검출 디바이스의 구성이 선택된다면 여기서 특히 유리하다. 이는 결과로서 달성 가능한 제어 품질에 특히 성립한다. 대칭이 광학 요소의 대칭 평면 및/또는 대칭축과 관련하여 선택되면 특히 유리하다.In particular, the above and/or hereinafter indications regarding the detection direction angles, the mutual angles between the detection unit pair planes and/or the detection unit pair planes with respect to the direction of gravity of the detection device are also without exception (without the above provisions regarding the condition number ) can be advantageously implemented individually or in any desired combination with these further inventive concepts. It is particularly advantageous here if a configuration of the detection device that is as symmetrical as possible is chosen. This holds particularly true for the quality of control that can be achieved as a result. It is particularly advantageous if the symmetry is selected with respect to the symmetry plane and/or symmetry axis of the optical element.

동일한 것이 또한 상기 및/또는 이하에 설명된 작동 디바이스와의 (부가의 또는 대안적인) 조합에 대해서도 성립한다. 결과적으로, 작동 방향각에 관한 상기 지시, 작동 유닛 쌍 평면 사이의 및/또는 중력 방향에 대한 작동 유닛 쌍 평면의 상호 각도는 따라서 또한 예외 없이 또한 (조건수에 관한 상기 규정 없이) 개별적으로 또는 이들 추가의 발명적 개념과의 임의의 원하는 조합으로 유리하게 구현될 수 있다. 여기서도, 전술된 대칭 구성은 특히 달성 가능한 제어의 품질에 대해 특히 유리하다.The same holds also for (additional or alternative) combinations with the actuating devices described above and/or below. Consequently, the above indications regarding the operating direction angles, the mutual angles between the planes of the pairs of operating units and/or of the planes of the pairs of operating units with respect to the direction of gravity are therefore also without exception also (without the above provisions regarding condition numbers) individually or these It can be advantageously implemented in any desired combination with further inventive concepts. Here too, the symmetrical configuration described above is particularly advantageous with regard to the quality of control that can be achieved.

지지 구조체는 원리적으로, 이들 경우의 각각에 임의의 원하는 방식으로 형성될 수 있다. 특히, 폐쇄형 프레임 또는 링형 구조가 선택될 수 있다. 이미징 디바이스의 빔 경로에 양호하게 적응된(즉, 이미징 디바이스의 빔 경로를 차단하지 않음) 특히 콤팩트한 구성이 달성되는 특정 변형예에서, 검출 디바이스 지지 구조체는 N개의 검출 유닛 중 적어도 하나, 특히 모든 N개의 검출 유닛을 지지하기 위한 실질적으로 U형 구조체를 포함한다. 이들 개방 구조와 연관하여, 이들 개방 구조가 통상적으로 비교적 현저한 고유형을 갖기 때문에, 상기 변형예들이 특히 유리하다. 언급된 장점은 N개의 검출 유닛 중 적어도 하나가 U형 구조체의 자유 단부의 영역에 배열되면 특히 양호하게 명백해진다.The support structure can, in principle, be formed in any desired way in each of these cases. In particular, a closed frame or ring-shaped structure can be selected. In certain variants, where a particularly compact configuration is achieved that is well adapted to the beam path of the imaging device (i.e. does not block the beam path of the imaging device), the detection device support structure is configured to support at least one of the N detection units, in particular all of them. It includes a substantially U-shaped structure for supporting N detection units. In connection with these open structures, the above variants are particularly advantageous since these open structures usually have a relatively pronounced intrinsic form. The mentioned advantages become particularly well apparent if at least one of the N detection units is arranged in the area of the free end of the U-shaped structure.

검출 디바이스의 지지와 관련하여 방금 개략 설명된 장점 및 변형예는 원리적으로 작동 디바이스에 대해서도 마찬가지로 동일한 방식으로 실현될 수 있다(다시 한번 조건수에 관한 상기 규정에 독립적으로). 따라서, 특정 변형예에서, R개의 작동 유닛 중 적어도 하나는 작동 디바이스의 작동 디바이스 지지 구조체에 의해 지지되고, 적어도 하나의 고유 주파수에서 진동 여기 하에서 작동 디바이스 지지 구조체는 고유 주파수에 할당되고 특히 적어도 하나의 진동 노드를 갖는 적어도 하나의 고유형을 갖는 것이 제공된다.The advantages and variants just outlined in relation to the support of the detection device can in principle be realized in the same way for the actuating device (once again independently of the above definition regarding condition numbers). Accordingly, in a particular variant, at least one of the R actuating units is supported by an actuating device support structure of an actuating device, wherein under vibrational excitation at at least one natural frequency the actuating device support structure is assigned to a natural frequency and in particular at least one Provision is made for having at least one eigentype with oscillating nodes.

상기 설명에 유사한 방식으로, 여기서 마찬가지로 적어도 하나의 작동 유닛은, 적어도 하나의 고유 주파수에서, 적어도 하나의 진동 자유도에서, 특히 복수의 진동 자유도 내지 최대 모든 6개의 진동 자유도에서 적어도 하나의 작동 유닛의 위치 및/또는 배향의 최대 변화가 작동 유닛의 작동 상태의 5% 내지 10% 미만, 바람직하게는 2% 내지 6% 미만, 더 바람직하게는 1% 내지 4% 미만의 휴지 상태에 대한 작동 유닛의 작동 상태의 변화를 발생하는 이러한 방식으로 특히 적어도 하나의 진동 노드 부근에 배열되는 이러한 방식으로 배열될 수 있다. 바람직하게는, 휴지 상태에 대한 작동 유닛의 작동 상태의 변화는 작동 유닛의 작동 상태의 0% 내지 0.5%이다. 이 수단에 의해서도, 달성될 수 있는 것은 상기 지지 구조체의 진동의 결과로서 제어 시스템에 도입되는 에러가 작게 유지될 수 있다는 것이다.In a similar manner to the above description, here also the at least one actuating unit is configured to operate at at least one natural frequency, in at least one vibrational degree of freedom, in particular in a plurality of vibrational degrees of freedom, up to all six vibrational degrees of freedom. The maximum change in position and/or orientation of the operating unit relative to its resting state is from 5% to less than 10%, preferably from 2% to less than 6%, more preferably from 1% to less than 4% of the operating state of the operating unit. It can be arranged in this way to produce a change in operating state, in particular arranged in the vicinity of at least one oscillating node. Preferably, the change in the operating state of the operating unit relative to the resting state is between 0% and 0.5% of the operating state of the operating unit. Even by this means, what can be achieved is that the errors introduced into the control system as a result of vibrations of the support structure can be kept small.

부가적으로 또는 대안적으로, 적어도 하나의 작동 유닛은 작동 방향을 정의할 수 있고, 적어도 하나의 고유 주파수에서 적어도 하나의 작동 유닛은 적어도 하나의 진동 자유도에서 위치 및/또는 배향의 최대 변화를 가질 수 있고, 적어도 하나의 작동 유닛은 작동 방향이 최대 5° 내지 30°, 바람직하게는 최대 3° 내지 15°, 더 바람직하게는 최대 1° 내지 10°만큼 위치 및/또는 배향의 최대 변화를 갖고 진동 자유도에 수직인 평면에 대해 경사져 있는 이러한 방식으로 배열될 수 있다. 그 결과, 유리하게 달성될 수 있는 것은 이어서 작동 유닛 또는 그에 의해 발생된 작동 상태가 지지 구조체의 진동에 가능한 한 불감성(또는 "블라인드")이라는 것이고; 결과적으로, 여기서도, 지지 구조체의 진동의 결과로서 제어 시스템에 도입된 에러가 따라서 작게 유지될 수 있다.Additionally or alternatively, the at least one actuation unit may define an actuation direction, wherein at least one actuation unit at at least one natural frequency has a maximum change in position and/or orientation in at least one vibrational degree of freedom. and the at least one actuating unit has a maximum change in position and/or orientation in the operating direction by at most 5° to 30°, preferably at most 3° to 15°, more preferably at most 1° to 10°. It can be arranged in this way inclined with respect to a plane perpendicular to the vibrational degree of freedom. As a result, what can advantageously be achieved is that the operating unit or the operating state generated by it is then as insensitive (or “blind”) as possible to the vibrations of the support structure; As a result, here too the errors introduced into the control system as a result of vibrations of the support structure can thus be kept small.

여기서도, 방해가 거의 없는 공간 절약형 변형예의 경우, 작동 디바이스 지지 구조체는 R개의 작동 유닛 중 적어도 하나, 특히 모든 R개의 작동 유닛을 지지하기 위한 실질적으로 U형 구조체를 포함하는 것이 제공될 수 있다. R개의 작동 유닛 중 하나가 U형 구조체의 자유 단부의 영역에 배열되면 다시 한번 장점이 특히 양호하게 명백해진다.Here too, in a space-saving variant with little obstruction, it can be provided that the actuating device support structure comprises a substantially U-shaped structure for supporting at least one of the R actuating units, in particular all R actuating units. The advantages once again become particularly good if one of the R actuating units is arranged in the area of the free end of the U-shaped structure.

원리적으로, 광학 요소의 임의의 적합한 점 또는 섹션이 광학 요소의 요소 기준에 적절하다는 것은 말할 필요가 없다. 광학 요소의 요소 기준이 광학 요소의 광학 표면의 면적 중심이면 특히 바람직한 구성이 발생한다. 대안적으로, 광학 요소의 요소 기준은 광학 요소의 질량 중심일 수 있다. 마찬가지로, 광학 요소의 요소 기준은 광학 요소의 체적 중심일 수 있다. 마지막으로, 이미징 디바이스에 사용을 위한 광학 요소가 제공되고, 광학 요소의 요소 기준은 이어서 이미징 디바이스의 사용된 광빔의 중심 광선의 입사점일 수 있다. 특히 바람직한 결과가 모든 이들 경우에 달성될 수 있다.In principle, it goes without saying that any suitable point or section of the optical element is suitable for the element criteria of the optical element. A particularly advantageous configuration occurs if the element reference of the optical element is the area center of the optical surface of the optical element. Alternatively, the element reference of the optical element may be the center of mass of the optical element. Likewise, the element reference of the optical element may be the volume center of the optical element. Finally, an optical element for use in an imaging device is provided, and the element reference of the optical element may then be the point of incidence of the central ray of the used light beam of the imaging device. Particularly desirable results can be achieved in all these cases.

원리적으로, 임의의 원하는 광학 요소가 광학 요소에 적절하다. 이와 관련하여, 반사, 굴절 또는 회절 광학 요소 또는 조리개가 포함될 수 있다. 본 발명의 장점은 광학 요소가 특히 진공 UV 범위(VUV) 또는 극 UV 범위(EUV)의 파장에서, 특히 5 nm 내지 20 nm의 파장에서 UV 광과 함께 사용을 위해 구성되면 특히 양호하게 명백해진다.In principle, any desired optical element is suitable for the optical element. In this regard, reflective, refractive or diffractive optical elements or apertures may be included. The advantages of the invention become particularly well apparent if the optical element is configured for use with UV light, especially at wavelengths in the vacuum UV range (VUV) or extreme UV range (EUV), in particular at a wavelength between 5 nm and 20 nm.

검출 유닛에 대해, 원리적으로, 원하는 검출 신호 또는 원하는 검출값이 충분한 정밀도로 달성될 수 있는 임의의 적합한 작용 원리를 사용하는 것이 가능하다. 동일한 것이 할당된 대응 2차 기준에도 적용된다. 간단하고 매우 정밀하기 때문에 바람직한 변형예에서, 적어도 하나의 검출 유닛, 특히 각각의 검출 유닛은 간섭계를 포함하고, 2차 기준은 이어서 특히 반사 요소를 포함한다. 부가적으로 또는 대안적으로, 적어도 하나의 검출 유닛, 특히 각각의 검출 유닛은 인코더를 포함할 수 있고, 2차 기준은 이어서 바람직하게는 반사 격자를 포함한다.For the detection unit, it is in principle possible to use any suitable operating principle with which the desired detection signal or desired detection value can be achieved with sufficient precision. The same applies to the assigned corresponding secondary criteria. In a variant that is preferred because of its simplicity and high precision, at least one detection unit, in particular each detection unit, comprises an interferometer, and the secondary reference in turn comprises in particular a reflective element. Additionally or alternatively, at least one detection unit, in particular each detection unit, may comprise an encoder, and the secondary reference preferably then comprises a reflective grating.

작동 유닛에 대해서도, 원리적으로 이미징 디바이스에 부여된 정밀도 요구 사항을 만족하는 임의의 적합한 작용 원리를 적용하는 것이 가능하다. 적어도 하나의 작동 유닛, 특히 각각의 작동 유닛이 적어도 하나의 액추에이터를 포함하고, 특히 힘 액추에이터 및/또는 변위 액추에이터를 포함하면 특히 간단한 구성이 얻어질 수 있다.As for the operating unit, it is in principle possible to apply any suitable operating principle that satisfies the precision requirements imposed on the imaging device. A particularly simple configuration can be obtained if at least one actuating unit, in particular each actuating unit, comprises at least one actuator, in particular a force actuator and/or a displacement actuator.

본 발명은 더욱이 제1 광학 요소 그룹을 갖는 조명 디바이스, 물체를 수용하기 위한 물체 디바이스, 제2 광학 요소 그룹을 갖는 투영 디바이스, 및 이미지 디바이스를 포함하는, 특히 마이크로리소그래피 및/또는 웨이퍼 검사를 위한 광학 이미징 디바이스에 관한 것으로서, 조명 디바이스는 물체를 조명하기 위해 구성되고, 투영 디바이스는 물체의 이미지를 이미지 디바이스 상에 투영하기 위해 구성된다. 조명 디바이스 및/또는 투영 디바이스는 본 발명에 따른 적어도 하나의 광학 장치를 포함하고, 그 광학 요소는 관련 광학 요소 그룹의 부분이다. 바람직하게는, 검출 디바이스 및 작동 디바이스에 연결되고 검출 디바이스의 신호에 따라 작동 디바이스를 구동하도록 구성된 제어 디바이스가 제공된다. 본 발명에 따른 광학 장치의 맥락에서 전술된 변형예 및 장점은 이에 의해 동일한 정도로 실현될 수 있고, 따라서 이와 관련하여 상기 설명이 참조된다.The invention furthermore relates to optics for microlithography and/or wafer inspection, comprising an illumination device with a first group of optical elements, an object device for receiving an object, a projection device with a second group of optical elements, and an imaging device. Regarding an imaging device, the lighting device is configured to illuminate an object and the projection device is configured to project an image of the object onto the imaging device. The lighting device and/or the projection device comprises at least one optical device according to the invention, the optical element being part of a group of related optical elements. Preferably, a control device is provided, which is connected to the detection device and the actuation device and is configured to drive the actuation device according to signals from the detection device. The modifications and advantages described above in the context of the optical device according to the invention can thereby be realized to the same extent, and reference is therefore made to the above description in this connection.

본 발명은 더욱이 특히 마이크로리소그래피를 위한, 광학 이미징 디바이스 내에 광학 요소를 갖는 광학 요소 유닛을 지지하기 위한 방법에 관한 것으로서, 복수의 M개의 자유도에서 복수의 N개의 검출 유닛을 갖는 검출 디바이스가 각각의 자유도에서 검출 디바이스의 1차 기준에 관하여 광학 요소의 요소 기준의 상대 위치 또는 배향을 표현하는 검출값을 각각의 경우에 결정하고, 각각의 검출 유닛은 광학 요소 및 각각의 검출 유닛에 할당된 2차 기준에 관하여 검출 유닛의 거리 및/또는 변위를 표현하는 검출 신호를 출력한다. 광학 요소 유닛 및 검출 디바이스는 M개의 검출값으로의 N개의 검출 신호의 변환을 표현하는 검출 변환 행렬을 정의한다. 부가적으로 또는 대안적으로, 복수의 R개의 자유도에서 복수의 S개의 작동 유닛을 갖는 작동 디바이스는 각각의 자유도에서 작동 디바이스의 1차 기준에 관하여 광학 요소의 요소 기준의 상대 위치 또는 배향을 표현하는 상황값을 각각의 경우에 조정한다. 각각의 작동 유닛은 광학 요소 유닛에 대해 작동 유닛의 인터페이스에서 작동 상태를 발생한다. 광학 요소 유닛 및 작동 디바이스는 R개의 상황값으로의 S개의 작동 상태의 변환을 표현하는 작동 변환 행렬을 정의한다. 여기서, 변환 행렬의 조건수는 변환 행렬의 최소 특이값에 대한 변환 행렬의 최대 특이값의 비로 다시 한번 정의된다. 여기서, 검출 변환 행렬의 조건수는 5 내지 30, 특히 5 내지 20, 더 바람직하게는 8 내지 15이다. 부가적으로 또는 대안적으로, 작동 변환 행렬의 조건수는 5 내지 30, 특히 5 내지 20, 더 바람직하게는 8 내지 15이다. 본 발명에 따른 광학 장치의 맥락에서 전술된 변형예 및 장점은 또한 이에 의해 동일한 정도로 실현될 수 있고, 따라서 이와 관련하여 상기 설명이 참조된다.The invention furthermore relates to a method for supporting an optical element unit with optical elements in an optical imaging device, particularly for microlithography, wherein the detection device has a plurality of N detection units in a plurality of M degrees of freedom, A detection value expressing the relative position or orientation of the element reference of the optical element with respect to the primary reference of the detection device is determined in each case, and each detection unit is determined in each case by the optical element and the secondary reference assigned to each detection unit. Outputs a detection signal expressing the distance and/or displacement of the detection unit. The optical element unit and the detection device define a detection transformation matrix representing the transformation of N detection signals into M detection values. Additionally or alternatively, an actuating device having a plurality of S actuating units in a plurality of R degrees of freedom expresses a relative position or orientation of an element reference of the optical element with respect to a first order reference of the actuating device in each degree of freedom. Adjust the situation value in each case. Each actuating unit generates an actuating state at the actuating unit's interface for the optical element unit. The optical element unit and the actuation device define an actuation transformation matrix expressing the transformation of S actuation states into R context values. Here, the condition number of the transformation matrix is once again defined as the ratio of the maximum singular value of the transformation matrix to the minimum singular value of the transformation matrix. Here, the condition number of the detection transformation matrix is 5 to 30, particularly 5 to 20, and more preferably 8 to 15. Additionally or alternatively, the condition number of the operational transformation matrix is 5 to 30, especially 5 to 20, more preferably 8 to 15. The variants and advantages described above in the context of the optical device according to the invention can thereby also be realized to the same extent, and reference is therefore made to the above description in this connection.

본 발명은 더욱이 특히, 마이크로리소그래피 및/또는 웨이퍼 검사를 위한 광학 이미징 방법에 관한 것으로서, 물체가 제1 광학 요소 그룹을 갖는 조명 디바이스를 통해 조명되고 이미지 디바이스 상의 물체의 이미징이 제2 광학 요소 그룹을 갖는 투영 디바이스에 의해 발생된다. 광학 요소 유닛을 지지하기 위한 본 발명에 따른 방법은 특히 이미징을 발생하는 동안 조명 디바이스 및/또는 투영 디바이스에서 사용된다. 본 발명에 따른 광학 장치의 맥락에서 전술된 변형예 및 장점은 또한 이에 의해 동일한 정도로 실현될 수 있고, 따라서 이와 관련하여 상기 설명이 참조된다.The invention furthermore particularly relates to an optical imaging method for microlithography and/or wafer inspection, wherein an object is illuminated via an illumination device having a first group of optical elements and imaging of the object on the imaging device is performed using a second group of optical elements. It is generated by a projection device that has The method according to the invention for supporting an optical element unit is used in particular in lighting devices and/or projection devices during imaging. The variants and advantages described above in the context of the optical device according to the invention can thereby also be realized to the same extent, and reference is therefore made to the above description in this connection.

마지막으로, 본 발명은 광학 요소 유닛 및 검출 디바이스 및/또는 작동 디바이스를 포함하는, 특히 마이크로리소그래피를 위한, 광학 이미징 디바이스에 사용을 위한 광학 장치를 설계하기 위한 방법에 관한 것으로서, 광학 요소 유닛은 적어도 하나의 광학 요소를 포함한다. 이 방법에서, 검출 디바이스는 각각의 자유도에서 검출 디바이스의 1차 기준에 관하여 광학 요소의 요소 기준의 상대 위치 또는 배향을 표현하는 검출값을 각각의 경우에 복수의 M개의 자유도에서 결정하도록 구성된다. 이 경우, 검출 디바이스는 복수의 N개의 검출 유닛을 포함하고, 그 각각은 광학 요소 및 각각의 검출 유닛에 할당된 2차 기준에 관하여 검출 유닛의 거리 및/또는 변위를 표현하는 검출 신호를 출력하도록 구성된다. 광학 요소 유닛 및 검출 디바이스는 M개의 검출값으로의 N개의 검출 신호의 변환을 표현하는 검출 변환 행렬을 정의한다. 부가적으로 또는 대안적으로, 작동 디바이스는 각각의 자유도에서 작동 디바이스의 1차 기준에 관하여 광학 요소의 요소 기준의 상대 위치 또는 배향을 표현하는 상황값을 각각의 경우에 복수의 R개의 자유도에서 설정하도록 구성된다. 이 경우, 작동 디바이스는 복수의 S개의 작동 유닛을 포함하고, 그 각각은 광학 요소 유닛에 대해 작동 유닛의 인터페이스에서 작동 상태를 발생하도록 구성된다. 광학 요소 유닛 및 작동 디바이스는 R개의 상황값으로의 S개의 작동 상태의 변환을 표현하는 작동 변환 행렬을 정의한다. 여기서, 변환 행렬의 조건수는 변환 행렬의 최소 특이값에 대한 변환 행렬의 최대 특이값의 비로 정의된다. 검출 디바이스 및/또는 광학 요소 유닛은 검출 변환 행렬의 조건수가 5 내지 30, 특히 5 내지 20, 더 바람직하게는 8 내지 15인 이러한 방식으로 구성되고, 바람직하게는, 제1 구성 단계에서, 검출 디바이스 및 광학 요소 유닛이 구성되고, 후속 제2 구성 단계에서, 검출 디바이스의 지지 구조체 및/또는 광학 요소 유닛의 지지 구조체가 제1 구성 단계의 결과에 따라 구성된다. 부가적으로 또는 대안적으로, 작동 디바이스 및/또는 광학 요소 유닛은 작동 변환 행렬의 조건수가 5 내지 30, 특히 5 내지 20, 더 바람직하게는 8 내지 15인 이러한 방식으로 구성되고, 바람직하게는, 제1 구성 단계에서, 작동 디바이스 및 광학 요소 유닛이 구성되고, 후속 제2 구성 단계에서, 작동 디바이스의 지지 구조체 및/또는 광학 요소 유닛의 지지 구조체가 제1 구성 단계의 결과에 따라 구성된다. 본 발명에 따른 광학 장치의 맥락에서 전술된 변형예 및 장점은 또한 이에 의해 동일한 정도로 실현될 수 있고, 따라서 이와 관련하여 상기 설명이 참조된다.Finally, the invention relates to a method for designing an optical device for use in an optical imaging device, in particular for microlithography, comprising an optical element unit and a detection device and/or an actuation device, wherein the optical element unit comprises at least Contains one optical element. In this method, the detection device is configured to determine in each case in a plurality of M degrees of freedom a detection value expressing the relative position or orientation of the element reference of the optical element with respect to the first reference of the detection device in each degree of freedom. In this case, the detection device comprises a plurality of N detection units, each of which is configured to output a detection signal representing the distance and/or displacement of the detection unit with respect to the optical element and a secondary reference assigned to each detection unit. It is composed. The optical element unit and the detection device define a detection transformation matrix representing the transformation of N detection signals into M detection values. Additionally or alternatively, the actuating device sets, in each case in a plurality of R degrees of freedom, a context value expressing the relative position or orientation of the elemental reference of the optical element with respect to the first reference of the actuating device in each degree of freedom. It is configured to do so. In this case, the actuating device comprises a plurality of S actuating units, each of which is configured to generate an actuating state at the interface of the actuating unit with respect to the optical element unit. The optical element unit and the actuation device define an actuation transformation matrix expressing the transformation of S actuation states into R context values. Here, the condition number of the transformation matrix is defined as the ratio of the maximum singular value of the transformation matrix to the minimum singular value of the transformation matrix. The detection device and/or the optical element unit is configured in such a way that the condition number of the detection transformation matrix is 5 to 30, in particular 5 to 20, more preferably 8 to 15, and preferably, in the first configuration step, the detection device and the optical element unit is constructed, and in a subsequent second construction step, the support structure of the detection device and/or the support structure of the optical element unit is constructed according to the results of the first construction step. Additionally or alternatively, the actuating device and/or optical element unit is configured in such a way that the condition number of the actuating transformation matrix is between 5 and 30, in particular between 5 and 20, more preferably between 8 and 15, preferably: In a first construction step, the actuating device and the optical element unit are constructed, and in a subsequent second construction step, the support structure of the actuating device and/or the support structure of the optical element unit is constructed according to the results of the first construction step. The variants and advantages described above in the context of the optical device according to the invention can thereby also be realized to the same extent, and reference is therefore made to the above description in this connection.

본 발명의 다른 양태 및 예시적인 실시예는 종속 청구항 및 첨부 도면과 관련하는 바람직한 예시적인 실시예의 이하의 설명으로부터 명백하다. 이들이 청구항의 주제인지 여부에 무관하게, 개시된 특징의 모든 조합이 본 발명의 범주 내에 있다.Other aspects and exemplary embodiments of the invention are apparent from the following description of preferred exemplary embodiments taken in conjunction with the dependent claims and the accompanying drawings. All combinations of the disclosed features are within the scope of the invention, regardless of whether they are the subject matter of a claim.

도 1은 본 발명에 따른 광학 장치의 바람직한 실시예를 포함하고 본 발명에 따른 방법의 바람직한 실시예를 구현할 수 있는, 본 발명에 따른 투영 노광 장치의 바람직한 실시예의 개략도이다.
도 2는 도 1로부터 본 발명에 따른 광학 장치의 변형예의 개략 정면도이다.
도 3은 도 2로부터 방향 III으로부터 본 도 2로부터의 광학 장치의 개략 측면도이다.
도 4는 도 2로부터 방향 IV로부터 본 도 2로부터의 광학 장치의 개략 측면도이다.
Figure 1 is a schematic diagram of a preferred embodiment of a projection exposure apparatus according to the invention, which includes a preferred embodiment of an optical device according to the invention and is capable of implementing preferred embodiments of the method according to the invention.
Fig. 2 is a schematic front view of a modification of the optical device according to the invention from Fig. 1;
Figure 3 is a schematic side view of the optical device from Figure 2 seen from direction III from Figure 2;
Figure 4 is a schematic side view of the optical device from Figure 2, seen from direction IV from Figure 2;

본 발명에 따른 광학 모듈의 바람직한 예시적인 실시예를 포함하는 본 발명에 따른 투영 노광 장치(101)의 제1 바람직한 예시적인 실시예가 도 1 내지 도 3을 참조하여 이하에 설명된다. 이하의 설명을 단순화하기 위해, x, y, z 좌표계가 도면에 지시되어 있고, z 방향은 중력의 방향에 대응한다. 다른 구성에서 x, y, z 좌표계의 임의의 원하는 다른 배향을 선택하는 것이 가능하다는 것은 말할 필요도 없다.A first preferred exemplary embodiment of a projection exposure apparatus 101 according to the invention comprising a preferred exemplary embodiment of an optical module according to the invention is described below with reference to FIGS. 1 to 3 . To simplify the following description, x, y, z coordinate systems are indicated in the drawings, with the z direction corresponding to the direction of gravity. It goes without saying that it is possible to select any other desired orientation of the x, y, z coordinate systems in other configurations.

도 1은 반도체 구성요소를 생산하기 위한 마이크로리소그래피 프로세스에서 사용될 수 있는 투영 노광 장치(101)의 매우 개략적인 비-실제 축척 도면이다. 투영 노광 장치(101)는 조명 디바이스(102) 및 투영 디바이스(103)를 포함한다. 투영 디바이스(103)는 노광 프로세스에서, 마스크 유닛(104)에 배열된 마스크(104.1)의 구조의 이미지를 기판 유닛(105)에 배열된 기판(105.1) 상에 전사하도록 설계된다. 이를 위해, 조명 디바이스(102)는 마스크(104.1)를 조명한다(더 구체적으로 상세히 도시되어 있지 않은 빔 지향 디바이스를 통해). 광학 투영 디바이스(103)는 마스크(104.1)로부터 광을 수신하고 마스크(104.1)의 마스크 구조의 이미지를 예를 들어 웨이퍼 등과 같은 기판(105.1) 상에 투영한다.1 is a very schematic, non-actual scale drawing of a projection exposure apparatus 101 that may be used in a microlithography process for producing semiconductor components. The projection exposure apparatus 101 includes an illumination device 102 and a projection device 103. The projection device 103 is designed to transfer, in an exposure process, an image of the structure of the mask 104.1 arranged in the mask unit 104 onto the substrate 105.1 arranged in the substrate unit 105. For this purpose, the illumination device 102 illuminates the mask 104.1 (more specifically via a beam directing device not shown in detail). The optical projection device 103 receives light from the mask 104.1 and projects an image of the mask structure of the mask 104.1 onto a substrate 105.1, for example a wafer.

조명 디바이스(102)는 광학 모듈(106.1)을 갖는 광학 요소 그룹(106)을 포함한다. 투영 디바이스(103)는 광학 모듈(107.1)의 형태의 본 발명에 따른 광학 장치를 갖는 광학 요소 그룹(107)을 포함한다. 광학 요소 그룹(106, 107)의 광학 모듈(106.1, 107.1)은 투영 노광 장치(101)의 절첩된 광학 빔 경로(101.1)를 따라 배열된다. 각각의 광학 요소 그룹(106, 107)은 다수의 광학 모듈(106.1, 107.1)을 포함할 수 있다.The lighting device 102 comprises a group of optical elements 106 with an optical module 106.1. The projection device 103 comprises a group of optical elements 107 with an optical device according to the invention in the form of an optical module 107.1. The optical modules 106.1, 107.1 of the optical element groups 106, 107 are arranged along the folded optical beam path 101.1 of the projection exposure apparatus 101. Each optical element group 106, 107 may include a number of optical modules 106.1, 107.1.

본 예시적인 실시예에서, 투영 노광 장치(101)는 5 nm 내지 20 nm의 파장, 특히 대략 13 nm의 파장을 갖는 EUV 범위(극 UV 범위)의 광으로 동작한다. 따라서, 조명 디바이스(102) 및 투영 디바이스(103)의 광학 모듈(106.1, 107.1)은 본 예에서 전적으로 반사 광학 요소이다. 본 발명의 다른 구성에서, 임의의 유형의 광학 요소(굴절, 반사, 회절)를 단독으로 또는 임의의 원하는 조합으로 사용하는 것도 물론 또한 가능하다(특히 조명 광의 파장에 따라). 특히, 하나 이상의(적절하다면 심지어 모든) 광학 모듈의 조명 디바이스(102) 및/또는 투영 디바이스(103)는 모듈(107.1)과 유사한 본 발명에 따른 장치를 포함할 수 있다. 본 발명의 다른 변형예에서, 이미징 디바이스(101)(구성요소 및 그 장치에 대한 대응 적응을 가짐)는 예를 들어 웨이퍼 검사와 같이, 예를 들어 검사 목적으로 사용될 수 있다.In this exemplary embodiment, the projection exposure apparatus 101 operates with light in the EUV range (extreme UV range) with a wavelength of 5 nm to 20 nm, particularly with a wavelength of approximately 13 nm. Accordingly, the optical modules 106.1, 107.1 of the lighting device 102 and the projection device 103 are in this example entirely reflective optical elements. In other configurations of the invention, it is of course also possible to use any type of optical element (refractive, reflective, diffractive) alone or in any desired combination (particularly depending on the wavelength of the illumination light). In particular, the lighting device 102 and/or the projection device 103 of one or more (if appropriate even all) of the optical modules may comprise a device according to the invention similar to the module 107.1. In another variant of the invention, the imaging device 101 (with corresponding adaptations to the components and apparatus thereof) can be used for inspection purposes, for example wafer inspection.

도 2는 본 발명에 따른 광학 모듈(107.1)의 예시적인 실시예의 상세를 도시하고 있다. 도 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 광학 모듈(107.1)은 광학 요소 유닛(108) 및 투영 디바이스(103)의 지지 구조체(109)를 포함한다. 광학 요소 유닛(108)은 동작 중에 적어도 부분적으로 광학적으로 사용되는 광학 표면(108.2)을 갖는 광학 요소(108.1)를 포함한다.Figure 2 shows details of an exemplary embodiment of an optical module 107.1 according to the invention. As can be seen from FIG. 2 , optical module 107.1 includes an optical element unit 108 and a support structure 109 of projection device 103 . The optical element unit 108 includes an optical element 108.1 having an optical surface 108.2 that is at least partially optically used during operation.

광학 요소(108.1)는 액추에이터 디바이스(110)의 형태의 작동 디바이스를 통해 지지 구조체(109)에 연결된다. 작동 디바이스(110)는 이 경우에 지지 구조체(109) 상에서 정적으로 결정된 방식으로 광학 요소(108.1)를 지지한다. 이미징 디바이스(101)의 동작 중에 광학 요소(108.1)로 광학 요소 유닛(108)을 능동적으로 조정하는 것을 가능하게 하기 위해, 본 예의 작동 디바이스(110)는 제어 디바이스(111)의 제어 하에 공간 내의 모든 6개의 자유도(DOF)에서 광학 요소 유닛(108) 및 따라서 광학 요소(108.1)의 위치 및/또는 배향을 각각 설정하거나 조정하도록 구성된다. 다른 변형예에서, 작동 디바이스(110)는 또한 단지 공간 내의 6개 미만의 자유도(DOF)에서 광학 요소(108.1)를 이동시킬 수 있다는 것은 말할 필요도 없다. 특히, 작동 이동은 단지 2개의 작동 자유도(DOF)로 제한될 수 있다.The optical element 108.1 is connected to the support structure 109 via an actuation device in the form of an actuator device 110 . The actuation device 110 in this case supports the optical element 108.1 in a statically determined manner on the support structure 109 . In order to make it possible to actively adjust the optical element unit 108 with the optical element 108.1 during the operation of the imaging device 101, the actuating device 110 of the present example is configured to control all the elements in space under the control of the control device 111. It is configured to set or adjust the position and/or orientation of the optical element unit 108 and thus the optical element 108.1 respectively in six degrees of freedom (DOF). It goes without saying that in another variant, the actuating device 110 can also move the optical element 108.1 in just less than six degrees of freedom (DOF) in space. In particular, actuation movements may be limited to only two actuation degrees of freedom (DOF).

특정 변형예에서, 중력 보상 디바이스(도시되어 있지 않음)가 적절하면, 액추에이터 디바이스(110)에 운동학적으로 평행하게 제공될 수 있고, 상기 중력 보상 디바이스는 광학 요소 유닛(108) 상에 작용하는 하중력을 적어도 실질적으로 취하여, 동작 중에 액추에이터 디바이스(110)가 광학 요소 유닛(108)에서 작동 이동을 위한 가속력을 인가하기만 하면 된다.In a particular variant, a gravity compensation device (not shown), if appropriate, may be provided kinematically parallel to the actuator device 110 , wherein the gravity compensation device acts on the optical element unit 108 During operation, the actuator device 110 only needs to apply an acceleration force for actuation movement on the optical element unit 108, taking at least substantially the force of gravity.

광학 모듈(107.1)은 각각의 경우에 각각의 자유도(DOF)에서 검출 디바이스(112)의 1차 기준(PRE)에 관하여 광학 요소(108.1)의 요소 기준(ER)의 상대 위치 또는 배향을 표현하는 검출값(EWi)(i = 1...M)을 복수의 M개의 자유도(DOF)에서 결정하도록 구성된 검출 디바이스(112)를 더 포함한다.The optical module 107.1 expresses the relative position or orientation of the element reference (ER) of the optical element 108.1 with respect to the primary reference (PRE) of the detection device 112 in each case in the respective degree of freedom (DOF). It further includes a detection device 112 configured to determine the detection value EW i (i = 1...M) in a plurality of M degrees of freedom (DOF).

이를 위해, 검출 디바이스(112)는 이미징 디바이스(101)의 지지 구조체(113), 통상적으로 소위 계측 프레임에 의해 지지되는 복수의 N개의 검출 유닛(112.1)을 포함한다. 각각의 검출 유닛(112.1)은 제어 디바이스(111)에 검출 신호(ESj)(j = 1...N)를 출력하도록 구성된다(도 2에 명료화를 위해 검출 유닛(112.1) 중 하나에 대해서만 도시되어 있는 바와 같이). 검출값(EWi)은 이어서 이미징 디바이스(101)의 하나 이상의 이미징 에러를 최소화하기 위해, 수행된 이미징 방법의 규정에 따라 작동 디바이스(110)를 구동하도록 이미징 디바이스(101)의 동작 중에 제어 디바이스(111)에 의해 사용된다. 결과적으로, 작동 디바이스(110), 제어 디바이스(111) 및 검출 디바이스(112)를 포함하는 제어 루프(RK)가 따라서 실현된다.For this purpose, the detection device 112 comprises a plurality of N detection units 112.1 supported by the support structure 113 of the imaging device 101, typically the so-called metrology frame. Each detection unit 112.1 is configured to output a detection signal ES j (j = 1...N) to the control device 111 (in FIG. 2 for clarity only one of the detection units 112.1 as shown). The detection value EW i is then controlled by a control device ( 111). As a result, the control loop RK comprising the actuating device 110, the control device 111 and the detection device 112 is thus realized.

이 경우, 각각의 검출 신호(ESj)(j = 1...N)는 광학 요소(108.1) 및 각각의 검출 유닛(112.1)에 할당된 2차 기준(112.2)에 관하여 검출 유닛(112.1)의 거리 및/또는 변위를 표현한다.In this case, each detection signal ES j (j = 1...N) is transmitted to the detection unit 112.1 with respect to the optical element 108.1 and to the secondary reference 112.2 assigned to each detection unit 112.1. Expresses the distance and/or displacement of

검출 유닛(112.1)에 대해, 원리적으로, 원하는 검출 신호(ESj) 또는 원하는 검출값(EWi)이 충분한 정밀도로 달성될 수 있는 임의의 적합한 작용 원리를 사용하는 것이 가능하다. 동일한 것이 할당된 대응 2차 기준(112.2)에도 적용된다. 본 예에서, 고정밀 측정이 이에 의해 특히 간단한 방식으로 수행될 수 있기 때문에, 모든 검출 유닛(112.1)은 간섭계를 각각 포함한다. 이에 따라, 모든 2차 기준(112.2)은 광학 요소 유닛(108)에 연결된 반사 요소(예를 들어, 간섭계 미러)를 포함한다.For the detection unit 112.1 it is in principle possible to use any suitable operating principle with which the desired detection signal ES j or the desired detection value EW i can be achieved with sufficient precision. The same applies to the assigned corresponding secondary criterion (112.2). In the present example, all detection units 112.1 each comprise an interferometer, since high-precision measurements can thereby be performed in a particularly simple manner. Accordingly, every secondary reference 112.2 comprises a reflective element (eg an interferometric mirror) connected to the optical element unit 108.

그러나, 다른 변형예에서, 충분히 정밀한 측정을 가능하게 하는 임의의 다른 측정 원리를 사용하는 것이 가능하다는 것은 말할 필요도 없다. 예를 들어, 개별 또는 모든 검출 유닛(112.1)은 인코더를 또한 포함할 수 있고, 2차 기준(112.2)은 이어서 바람직하게는 (1차원 또는 2차원) 반사 격자를 포함한다.However, it goes without saying that in other variants it is possible to use any other measuring principle that allows sufficiently precise measurements. For example, each or all detection units 112.1 may also comprise an encoder, and the secondary reference 112.2 then preferably comprises a (one-dimensional or two-dimensional) reflection grating.

이 경우, 광학 요소 유닛(108) 및 검출 디바이스(112)는 M개의 검출값(EWi)으로의 N개의 검출 신호(ESj)의 변환을 표현하는 검출 변환 행렬(ETM)을 정의한다. 결과적으로, 이하의 관계가 따라서 검출값(EWi)의 벡터() 및 검출 신호(ESj)의 벡터()에 대해 성립한다.In this case, the optical element unit 108 and the detection device 112 define a detection transformation matrix (ETM) representing the transformation of N detection signals (ES j ) into M detection values (EW i ). As a result, the following relationship follows the vector of the detection value (EW i ) ( ) and the vector of the detection signal (ES j ) ( ) holds true for

(3) (3)

검출 디바이스(112) 및 광학 요소 유닛(108)은 검출 변환 행렬(ETM)의 조건수(CNETM)가 값 CNETM = 11을 갖는 이러한 방식으로 본 예에서 구성되고(이하에 더욱 더 상세히 설명되는 바와 같이), 상기 조건수는 상기 식 (1) 및 (2)에 따라 결정된다. 다른 변형예에서, 검출 변환 행렬(ETM)의 조건수(CNETM)는 5 내지 30, 특히 5 내지 20, 더 바람직하게는 8 내지 15인 것이 제공될 수 있다.The detection device 112 and the optical element unit 108 are configured in this example in such a way that the condition number CN ETM of the detection transformation matrix ETM has the value CN ETM = 11 (described in more detail below) As), the condition number is determined according to equations (1) and (2) above. In another variant, it may be provided that the condition number (CN ETM ) of the detection transformation matrix (ETM) is 5 to 30, especially 5 to 20, more preferably 8 to 15.

여기서, 검출 변환 행렬(ETM)의 조건수(CNETM)는 입력값(즉, 검출 신호(ESj))과 출력값(즉, 검출값(EWi)) 사이의 전사 시스템 컨디셔닝의 척도이다. 상기 전사 시스템은 통상적으로 더욱 더 양호하게 컨디셔닝되고, 변환 행렬(TM)의 특이점 사이의 편차가 더 작아진다. 결과적으로, 따라서 제어 시스템의 컨디셔닝이 더욱 더 양호하고, 결과적으로 예를 들어 제어 루프의 노이즈 이득이 따라서 더욱 더 낮아지고, 조건수(CN)가 더 작아지는 것이 성립한다. 통상적으로, CN = 1의 조건수의 값이 따라서 구해진다.Here, the condition number (CN ETM ) of the detection transformation matrix (ETM) is a measure of the transcription system conditioning between the input value (i.e., detection signal (ES j )) and the output value (i.e., detection value (EW i )). The transfer system is typically better conditioned, and the deviation between singular points in the transformation matrix (TM) becomes smaller. As a result, it follows that the conditioning of the control system is therefore much better, with the result that, for example, the noise gain of the control loop is thus much lower and the condition number CN is smaller. Typically, the value of the condition number CN = 1 is obtained accordingly.

그러나, 본 발명은 통상적으로 제어 시스템에 대해 구해진 값 CN = 1을 갖는 조건수로부터 조건수(CNETM)의 의도적 또는 타겟화된 편차의 결과로서, 이미징 디바이스(101)에 적용의 경우에 대해, 증가된 이미징 품질을 갖는 개선된 시스템이 달성될 수 있다는 것을 깨달았다. 이는 본질적으로 상기에 정의된 바와 같은 조건수(CNETM)를 갖는 광학 모듈(107.1)이 상당히 더 콤팩트해질 수 있고 따라서 제어의 품질 또는 이미징 에러의 실현 가능한 최소화에 영향을 미치는 개선된 동적 특성을 갖는다는 사실에 기인한다.However, the present invention, for the case of application to the imaging device 101, as a result of an intentional or targeted deviation of the condition number CN ETM from the condition number with the value CN = 1, typically obtained for the control system, It was realized that an improved system with increased imaging quality could be achieved. This essentially allows the optical module 107.1 with the condition number (CN ETM ) as defined above to be significantly more compact and thus have improved dynamic properties which influence the quality of control or feasible minimization of imaging errors. is due to the fact that

이에 추가하여, 본 예에서, 작동 디바이스(110)는 각각의 경우에 각각의 자유도에서 작동 디바이스(110)의 1차 기준(PRS)에 관하여 광학 요소(108.1)의 요소 기준(ER)의 상대 위치 또는 배향을 표현하는 상황값(LWp)(p = 1...R)을 복수의 R개의 자유도(DOF)로 설정하도록 구성된다. 이를 위해, 작동 디바이스(110)는 복수의 S개의 작동 유닛(110.1)을 포함하는데, 그 각각은 제어 디바이스(111)의 제어 하에, 광학 요소 유닛(108)에 대한 작동 유닛(110.1)의 인터페이스(110.2)(도 2에 명료화를 위해 작동 유닛(110.1) 중 하나에 대해서만 도시되어 있는 바와 같이)에서 작동 상태(ASq)(q = 1...S)를 발생하도록 구성된다.In addition, in this example, the actuating device 110 determines in each case the relative position of the element reference (ER) of the optical element 108.1 with respect to the primary reference (PRS) of the actuating device 110 in each degree of freedom. Alternatively, the context value (LW p ) (p = 1...R) expressing the orientation is configured to be set to a plurality of R degrees of freedom (DOF). For this purpose, the actuating device 110 comprises a plurality of S actuating units 110.1, each of which is under the control of the control device 111 and has an interface of the actuating unit 110.1 to the optical element unit 108 ( 110.2) (as shown in FIG. 2 for only one of the operating units 110.1 for clarity) to generate an operating state AS q (q = 1...S).

광학 요소 유닛(108) 및 작동 디바이스(110)는 이어서 R개의 상황값(LWp)으로의 S개의 작동 상태(ASq)의 변환을 표현하는 작동 변환 행렬(STM)을 정의한다. 결과적으로, 이하의 관계가 따라서 상황값(LWp)의 벡터()와 작동 상태(ASq)의 벡터()에 대해 성립한다.The optical element unit 108 and the actuation device 110 then define an actuation transformation matrix (STM) representing the transformation of the S actuation states AS q into R context values LW p . As a result, the following relationship follows: ) and the vector of the operating state (AS q ) ( ) holds true for

(4) (4)

작동 디바이스(110) 및 광학 요소 유닛(108)은 작동 변환 행렬(STM)의 조건수(CNSTM)가 값 CNSTM = 15를 갖는 이러한 방식으로 본 예에서 구성되고(이하에 더욱 더 상세히 설명되는 바와 같이), 상기 조건수는 상기 식 (1) 및 (2)에 따라 결정된다. 그러나, 다른 변형예에서, 조건수(CNSTM)는 5 내지 30, 특히 5 내지 20, 더 바람직하게는 8 내지 15인 것이 또한 제공될 수 있다.The actuating device 110 and the optical element unit 108 are configured in this example in such a way that the condition number CN STM of the actuating transformation matrix STM has the value CN STM = 15 (described in more detail below) As), the condition number is determined according to equations (1) and (2) above. However, in another variant, it can also be provided that the condition number (CN STM ) is 5 to 30, especially 5 to 20, more preferably 8 to 15.

본 발명은 또한 통상적으로 제어 시스템에 대해 구해진 값 CN = 1을 갖는 조건수로부터 조건수(CNSTM)의 의도적 또는 타겟화된 편차의 결과로서, 이미징 디바이스(101)에 적용의 경우에 대해, 증가된 이미징 품질을 갖는 개선된 시스템이 달성될 수 있다는 것을 인식하였다. 이는 본질적으로 전술된 조건수(CNSTM) 중 하나를 또한 갖는 광학 모듈(107.1)이 상당히 더 콤팩트해질 수 있고 따라서 제어의 품질 또는 이미징 에러의 실현 가능한 최소화에 영향을 미치는 개선된 동적 특성을 갖는다는 사실에 기인한다. 검출 디바이스(112)에 대한 조건수에 관한 상기 설명은 작동 디바이스(110)에도 또한 유사하게 적용 가능하다.The invention also provides for the case of application to the imaging device 101, as a result of an intentional or targeted deviation of the condition number CN STM from the condition number with the value CN = 1, typically obtained for the control system, an increase It was recognized that an improved system with improved imaging quality could be achieved. This essentially means that the optical module 107.1, which also has one of the condition numbers CN STM described above, can be significantly more compact and thus have improved dynamic properties, which affects the quality of control or feasible minimization of imaging errors. It is due to fact. The above description of condition numbers for detection device 112 is also similarly applicable to actuation device 110 .

작동 유닛(110.1)에 대해서도, 원리적으로 이미징 디바이스(101)에 부여된 정밀도 요구 사항을 만족하는 임의의 적합한 작용 원리를 적용하는 것이 가능하다. 적어도 하나의 작동 유닛(110.1), 특히 (본 예에서) 각각의 작동 유닛(110.1)이 적어도 하나의 액추에이터를 포함하면 특히 간단한 구성이 얻어질 수 있다. 이는 본 예에서 힘 액추에이터이다. 그러나, 하나 이상의 작동 유닛(110.1)에서 임의의 다른 액추에이터, 특히 변위 액추에이터를 사용하는 것이 또한 가능하다.For the operating unit 110.1 as well, it is in principle possible to apply any suitable operating principle that satisfies the precision requirements imposed on the imaging device 101. A particularly simple configuration can be obtained if at least one actuating unit 110.1, in particular (in the present example) each actuating unit 110.1 comprises at least one actuator. This is a force actuator in this example. However, it is also possible to use any other actuators, in particular displacement actuators, in one or more actuating units 110.1.

원리적으로, 검출 디바이스(112) 또는 작동 디바이스(110) 및 광학 요소 유닛(108)의 모두는 각각 원하는 조건수(CNETM 또는 CNSTM)를 달성하기 위해 대응적으로 구성되거나 적응될 수 있다는 것이 여기서 다시 언급되어야 한다. 이 경우, 궁극적으로 이미징 디바이스(101)에서 사용에 의해 정의되는 광학 요소(108.1)의 광학 경계 조건만이 불변이다. 특히, 광학 표면(108.2)의 각각의 광학적으로 사용되는 영역 외부에서 광학 요소 유닛(108)의 구성요소를 수정하거나 대응적으로 적응시키는 것이 가능하다.In principle, both the detection device 112 or actuating device 110 and the optical element unit 108 can be respectively configured or adapted to achieve the desired condition number (CN ETM or CN STM ). It should be mentioned again here. In this case, only the optical boundary conditions of optical element 108.1, which are ultimately defined by their use in imaging device 101, are invariant. In particular, it is possible to modify or correspondingly adapt the components of the optical element unit 108 outside the respective optically used area of the optical surface 108.2.

본 예에서, 광학 모듈(107.1)의 설계 중에, 먼저, 제1 단계는 각각의 경우에 원하는 조건수(CNETM, CNSTM 각각)를 달성하기 위해 광학 요소 유닛(108) 및 검출 디바이스(112) 및/또는 작동 디바이스(110)를 구성하는 것을 수반한다. 그 후에서야, 광학 이미징 디바이스(101)의 대응 지지 구조체(109, 113) 각각 및 적절하면, 다른 인접 구성요소(예를 들어, 냉각 디바이스 등)가 제1 단계로부터 발생하는 경계 조건을 갖고 제2 단계에서 형성된다. 이에 의해, 비교적 간단한 방식으로, 이미징 에러에 관하여 최적화된 이미징 디바이스(101)를 얻는 것이 가능하다.In this example, during the design of the optical module 107.1, firstly, the first step is to use the optical element unit 108 and the detection device 112 to achieve the desired condition numbers (CN ETM , CN STM respectively) in each case. and/or configuring the operating device 110 . Only then will each of the corresponding support structures 109, 113 of the optical imaging device 101 and, if appropriate, other adjacent components (e.g. cooling devices, etc.), be moved to the second stage with boundary conditions resulting from the first stage. formed in stages. Thereby, it is possible to obtain, in a relatively simple manner, an imaging device 101 that is optimized with respect to imaging errors.

이미 전술된 바와 같이, 적절하면, 다른 변형예에서, 원하는 조건수(CNETM 또는 CNSTM 각각), 또는 대응 검출 변환 행렬(ETM) 또는 작동 변환 행렬(STM)을 얻기 위해 단지 광학 요소 유닛(108) 또는 검출 디바이스(112) 또는 작동 디바이스(110)만이 적응되는 것이 또한 가능하다는 것은 말할 필요도 없다. 그러나, 바람직하게는, 본 예에서와 같이, 각각의 페어링을 위한 모든 설정 가능성(광학 요소 유닛(108) 및 검출 디바이스(112)를 포함하거나 광학 요소 유닛(108) 및 작동 디바이스(110)를 포함함)이 이용된다. 모든 이들 구성요소(108, 110, 112)가 공동으로 적응되면 특히 유리하다.As already described above, if appropriate, in another variant, only the optical element units 108 are used to obtain the desired condition number (CN ETM or CN STM respectively), or the corresponding detection transformation matrix (ETM) or operation transformation matrix (STM). ) or only the detection device 112 or the actuation device 110 is also possible. However, preferably, as in the present example, all configuration possibilities for each pairing (comprising optical element unit 108 and detection device 112 or comprising optical element unit 108 and actuation device 110 ) is used. It is particularly advantageous if all these components 108, 110, 112 are jointly adapted.

이미 언급된 바와 같이, 원리적으로 원하는 바와 동수의 자유도(공간 내에서 최대 6개의 자유도)가 각각의 변환 행렬(ETM 또는 STM)에서 고려될 수 있다. 바람직하게는, 각각의 광학 모듈(107.1)에 대해 각각의 변환 행렬(ETM 또는 STM)에서 고려되는 자유도(DOF)는, 광학 모듈(107.1)에서의 이동과 연관하여, 이미징 디바이스(101)의 이미징 품질에 상당한 영향을 미치는 이들 자유도(DOF)로 제한된다. 결과적으로, 이들은 따라서 바람직하게는 검출 디바이스(112)에 의한 검출 중의 에러 및/또는 작동 디바이스(110)에 의한 설정 중의 에러가 이미징 디바이스(101)의 총 에러 예산의 상당한 비율을 구성하는 이들 자유도(DOF)로 제한될 수 있다.As already mentioned, in principle as many degrees of freedom as desired (up to six degrees of freedom in space) can be considered in each transformation matrix (ETM or STM). Preferably, the degrees of freedom (DOF) considered in each transformation matrix (ETM or STM) for each optical module 107.1 are, with respect to the movement in the optical module 107.1, the degree of freedom (DOF) of the imaging device 101. These degrees of freedom (DOF) have a significant impact on imaging quality. As a result, these degrees of freedom are therefore preferably such that errors during detection by the detection device 112 and/or errors during setup by the actuation device 110 constitute a significant proportion of the total error budget of the imaging device 101. (DOF).

본 예에서, 검출 및 설정의 모두는 각각의 경우에 공간 내에서 모든 6개의 자유도에서 영향을 받는다. 이에 따라, 복수의 자유도(DOF)는 처음에 검출 디바이스(112)를 통한 검출의 경우 M = 6이고, 작동 디바이스(110)를 통한 설정의 경우 R = 6이다. 이 경우에 복수의 N = 6개의 검출 유닛(112.1) 및 연관 2차 기준(112.2)이 사용된다. 마찬가지로, 복수의 S = 6개의 작동 유닛이 사용되는데, 이들은 본 예에서 헥사포드의 형태의 평행 운동학으로서 배열된다.In this example, both detection and setup are affected in each case at all six degrees of freedom in space. Accordingly, the plurality of degrees of freedom (DOF) is initially M = 6 for detection via detection device 112 and R = 6 for setting via actuation device 110 . In this case a plurality of N = 6 detection units 112.1 and an associated secondary reference 112.2 are used. Likewise, a plurality of S = 6 actuating units are used, which in the present example are arranged with parallel kinematics in the form of a hexapod.

그러나, 이미 전술된 바와 같이, 다른 변형예에서, 검출을 위한 복수의 M개의 자유도(DOF)가 2 내지 6, 바람직하게는 4 내지 6, 더 바람직하게는 6의 값을 갖는 것이 또한 제공될 수 있다. 마찬가지로, 복수의 N개의 검출 유닛(112.1)은 2 내지 6, 바람직하게는 4 내지 6, 더 바람직하게는 6의 값을 가질 수 있다. 원리적으로, 상이한 수의 M개의 관련 자유도(DOF) 및 N개의 검출 유닛(112.1)이 제공될 수 있다. 그러나, 본 예에서와 같이, 복수의 N개가 복수의 M개와 적어도 동일하면, 비교적 간단한 할당을 갖는 특히 바람직한 구성이 발생한다. 더욱이, 언급된 바와 같이, 이하의 관계: N > M이 또한 성립할 수 있다.However, as already mentioned above, in another variant it may also be provided that the plurality of M degrees of freedom (DOF) for detection have values of 2 to 6, preferably 4 to 6, more preferably 6. You can. Likewise, the plurality of N detection units 112.1 may have a value of 2 to 6, preferably 4 to 6, more preferably 6. In principle, a different number of M associated degrees of freedom (DOF) and N detection units 112.1 can be provided. However, if, as in this example, the plurality of N is at least equal to the plurality of M, a particularly desirable configuration with relatively simple allocation results. Moreover, as mentioned, the following relationship: N > M can also hold.

마찬가지로, 설정을 위한 복수의 R개의 자유도(DOF)는 값 2 내지 6을 가질 수 있고, 바람직하게는 4 내지 6개, 더 바람직하게는 6개일 수 있다. 여기서도, 복수의 S개의 작동 유닛(110.1)은 값 2 내지 6을 갖고, 바람직하게는 4 내지 6개, 더 바람직하게는 6개일 수 있다. 여기서도, 원리적으로, 상이한 수의 R개의 관련 자유도(DOF) 및 S개의 작동 유닛(110.1)이 제공될 수 있다. 그러나, 본 예에서와 같이, 복수의 S개가 복수의 R개와 적어도 동일하면, 비교적 간단한 할당을 갖는 특히 바람직한 구성이 다시 한번 발생한다.Likewise, the plurality of R degrees of freedom (DOF) for setting may have a value of 2 to 6, preferably 4 to 6, and more preferably 6. Here too, the plurality of S actuating units 110.1 may have values 2 to 6, preferably 4 to 6, more preferably 6. Here too, in principle, a different number of R relevant degrees of freedom (DOF) and S actuating units 110.1 can be provided. However, if, as in this example, the plurality of S is at least equal to the plurality of R, a particularly desirable configuration with relatively simple allocation once again arises.

이미징 에러와 관련된 자유도(DOF)에 대한 집중은 - 이미 전술됨 - 특히 유리한 변형예에서 실현된다. 이 경우, 광학 이미징 디바이스(101)는 동작 중에 미리 정의 가능한 최대 허용 가능 이미징 에러(IEmax)를 갖는다. 더욱이, 이미징 디바이스(101)는 제어 디바이스(111)에 의해 이미징 디바이스(101)를 제어하기 위해 M개의 검출값(EWi)(M개의 자유도(DOF)에 할당됨)을 사용하도록 구성되고, M개의 검출값(EWi) 중 적어도 하나의 검출값 에러(FEWi)는 이어서 최대 허용 가능 이미징 에러(IEmax)에 대한 기여도(BEWi)를 만든다.The focus on the degrees of freedom (DOF) associated with the imaging error - already described - is realized in a particularly advantageous variant. In this case, the optical imaging device 101 has a predefinable maximum allowable imaging error (IE max ) during operation. Moreover, the imaging device 101 is configured to use the M detection values EW i (assigned to the M degrees of freedom (DOF)) to control the imaging device 101 by the control device 111, At least one detection value error (FEW i ) among the M detection values (EW i ) then makes a contribution (BEW i ) to the maximum allowable imaging error (IE max ).

이 경우, 적어도 하나의 검출값(EWi)의 검출값 에러(FEWi)는 최대 허용 가능 이미징 에러(IEmax)의 적어도 0.05% 내지 1.0%, 바람직하게는 최대 허용 가능 이미징 에러(IEmax)의 적어도 0.1% 내지 0.8%, 더 바람직하게는 최대 허용 가능 이미징 에러(IEmax)의 적어도 0.1% 내지 0.4%의 최대 허용 가능 이미징 에러(IEmax)에 대한 기여도(BEWi)를 만든다. 그 최대 허용 가능 이미징 에러(IEmax)에 대한 예상 기여도(BEWi)가 이 임계값 미만에 있는 자유도(DOF) 또는 검출값(EWi)은 무시될 수 있고, 결과적으로 따라서 검출 변환 행렬(ETM)에 도달하지 않을 수도 있다. 결과적으로, 에러 불감성 자유도(DOF) 또는 검출값(EWi)은 따라서 고려로부터 배제되거나 조건수(CNETM)의 적응에서 고려되지 않을 수 있다.In this case, the detection value error (FEW i ) of the at least one detection value (EW i ) is at least 0.05% to 1.0% of the maximum allowable imaging error (IE max ), preferably the maximum allowable imaging error (IE max ). makes the contribution BEW i to the maximum allowable imaging error (IE max ) of at least 0.1% to 0.8%, more preferably at least 0.1% to 0.4% of the maximum allowable imaging error (IE max ). Degrees of freedom (DOF) or detection values (EW i ) whose expected contribution (BEW i ) to its maximum allowable imaging error (IE max ) is below this threshold can be ignored, and consequently the detection transformation matrix ( ETM) may not be reached. As a result, the error insensitive degree of freedom (DOF) or detection value (EW i ) may therefore be excluded from consideration or not taken into account in the adaptation of the condition number (CN ETM ).

더욱이, 특정 변형예에서, M개의 검출값(EWi)의 검출값 에러(FEWi)의 합(SFEWi)은 최대 허용 가능 이미징 에러(IEmax)의 적어도 0.5% 내지 10%, 바람직하게는 최대 허용 가능 이미징 에러(IEmax)의 적어도 1% 내지 8%, 더 바람직하게는 최대 허용 가능 이미징 에러(IEmax)의 적어도 1% 내지 4%의 최대 허용 가능 이미징 에러(IEmax)에 대한 기여도(SBEWi)를 만드는 것이 제공될 수 있다. 이는 그 총 이미징 에러(IEmax)에 대한 기여도가 무시할만하지 않은 자유도(DOF)가 어떠한 경우에도 고려되는 것을 보장한다.Moreover, in a particular variant, the sum of the detection value errors (FEW i ) of the M detection values (EW i ) (SFEW i ) is at least 0.5% to 10% of the maximum allowable imaging error (IE max ), preferably A contribution to the maximum tolerable imaging error (IE max ) of at least 1% to 8% of the maximum tolerable imaging error (IE max ), more preferably of at least 1% to 4% of the maximum tolerable imaging error (IE max ). It can be provided to make (SBEW i ). This ensures that degrees of freedom (DOF) whose contribution to the total imaging error (IE max ) is not negligible are taken into account in any case.

특정 변형예에서, 동일한 절차가 또한 작동 디바이스(110)에 대해서도 채택될 수 있다. 이들 경우에, 이미징 디바이스(101)는 제어 디바이스(111)에 의한 이미징 디바이스(101)의 제어 중에 R개의 상황값(LWp)(R개의 자유도에 할당됨)을 설정하도록 구성된다. R개의 상황값(LWp) 중 적어도 하나의 상황값 에러(FLWp)는 최대 허용 가능 이미징 에러(IEmax)에 대한 기여도(BLWp)를 만들고, 여기서, 적어도 하나의 상황값(LWp)의 상황값 에러(FLWp)는 최대 허용 가능 이미징 에러(IEmax)의 적어도 0.05% 내지 1.0%, 바람직하게는 최대 허용 가능 이미징 에러(IEmax)의 적어도 0.1% 내지 0.8%, 더 바람직하게는 최대 허용 가능 이미징 에러(IEmax)의 적어도 0.1% 내지 0.4%의 최대 허용 가능 이미징 에러(IEmax)에 대한 기여도(BLWp)를 만든다. 이 수단에 의해서도, 그 최대 허용 가능 이미징 에러(IEmax)에 대한 예상 기여도(BLWp)가 이 임계값 미만에 있는 자유도(DOF) 또는 상황값(LWp)이 무시될 수 있고, 결과적으로 따라서 작동 변환 행렬(STM)에 도달하지 않을 수도 있다. 결과적으로, 에러 불감성 자유도(DOF) 또는 상황값(LWp)은 따라서 고려로부터 배제되거나 조건수(CN)의 적응에서 고려되지 않을 수 있다.In certain variations, the same procedure may also be adopted for actuating device 110 . In these cases, the imaging device 101 is configured to set R context values LW p (assigned to R degrees of freedom) during control of the imaging device 101 by the control device 111. At least one context value error (FLW p ) among the R context values (LW p ) makes a contribution (BLW p ) to the maximum allowable imaging error (IE max ), wherein at least one context value (LW p ) The context value error (FLW p ) is at least 0.05% to 1.0% of the maximum allowable imaging error (IE max ), preferably at least 0.1% to 0.8% of the maximum allowable imaging error (IE max ), more preferably Make the contribution (BLW p ) to the maximum allowable imaging error (IE max ) of at least 0.1% to 0.4% of the maximum allowable imaging error (IE max ). Even by this means, degrees of freedom (DOF) or context values (LW p ) whose expected contribution (BLW p ) to the maximum allowable imaging error (IE max ) is below this threshold can be ignored, resulting in Therefore, the operational transformation matrix (STM) may not be reached. As a result, error-insensitive degrees of freedom (DOF) or context values (LW p ) may therefore be excluded from consideration or not taken into account in the adaptation of the condition number (CN).

더욱이, 특정 변형예에서, R개의 상황값(LWp)의 상황값 에러(FLWp)의 합(SFLWp)은 최대 허용 가능 이미징 에러(IEmax)의 적어도 0.5% 내지 10%, 바람직하게는 최대 허용 가능 이미징 에러(IEmax)의 적어도 1% 내지 8%, 더 바람직하게는 최대 허용 가능 이미징 에러(IEmax)의 적어도 1% 내지 4%의 최대 허용 가능 이미징 에러(IEmax)에 대한 기여도(SBLWp)를 만드는 것이 다시 한번 제공될 수 있다. 이는 그 총 이미징 에러(IEmax)에 대한 기여도(BLWp)가 무시할만하지 않은 자유도(DOF)가 어떠한 경우에도 고려되는 것을 다시 한번 보장한다.Moreover, in a particular variant, the sum of the context value errors (FLW p ) of the R context values (LW p ) (SFLW p ) is at least 0.5% to 10% of the maximum allowable imaging error (IE max ), preferably A contribution to the maximum tolerable imaging error (IE max ) of at least 1% to 8% of the maximum tolerable imaging error (IE max ), more preferably of at least 1% to 4% of the maximum tolerable imaging error (IE max ). Creating (SBLW p ) can once again be provided. This once again ensures that degrees of freedom (DOF) whose contribution (BLW p ) to the total imaging error (IE max ) is not negligible are taken into account in any case.

원리적으로, 모든 검출 유닛(112.1) 및/또는 작동 유닛(110.1)이 고려되게 하기 위해 변환 행렬(ETM 또는 STM) 및 할당된 자유도(DOF)를 전적으로 고려하는 것이 가능하다는 것은 말할 필요도 없다. 본 예에서, 그에 추가하여, 검출 유닛(112.1) 및/또는 작동 유닛(110.1)의 하나 이상의 쌍에 대한 변환 행렬이 고려된다. 이는 예를 들어 상기 쌍이 특히 민감한 자유도(DOF), 즉 따라서 에러가 이미징 디바이스(101)의 이미징 에러의 특히 높은 비율을 구성하는 자유도(DOF)와 관련되면 특히 유리할 수 있다.It goes without saying that in principle it is possible to fully take into account the transformation matrix (ETM or STM) and the assigned degrees of freedom (DOF) so that all detection units 112.1 and/or actuation units 110.1 are taken into account. . In this example, in addition, transformation matrices for one or more pairs of detection unit 112.1 and/or operation unit 110.1 are taken into account. This may be particularly advantageous, for example, if the pair is associated with a particularly sensitive degree of freedom (DOF), i.e. a degree of freedom (DOF) whose errors therefore constitute a particularly high proportion of the imaging error of the imaging device 101 .

이러한 변형예에서, 이어서, 바람직하게는, N개의 검출 유닛(112.1) 중 적어도 2개는 검출 유닛 쌍(112.3)을 형성하고, 여기서, 그 할당된 2차 기준(112.2)을 갖는 검출 유닛 쌍(112.3)의 각각의 검출 유닛(112.1)은 각각의 경우에 간섭계(112.1)의 빔의 점선(112.4)에 의해 도 2 내지 도 4에 지시되어 있는 검출 방향(EDIR)을 정의한다. 본 예에서, 각각의 경우에 2개의 인접한 검출 유닛(112.1)은 검출 유닛 쌍(112.4)을 형성하고, 그 결과 총 3개의 검출 유닛 쌍(112.4)이 형성된다.In this variant, then preferably, at least two of the N detection units 112.1 form a detection unit pair 112.3, wherein the detection unit pair with its assigned secondary reference 112.2 ( Each detection unit 112.1 of 112.3 defines a detection direction EDIR, which in each case is indicated in FIGS. 2 to 4 by the dashed line 112.4 of the beam of the interferometer 112.1. In this example, in each case two adjacent detection units 112.1 form a detection unit pair 112.4, resulting in a total of three detection unit pairs 112.4.

본 예에서, 검출 유닛 쌍(112.3)의 2개의 검출 유닛(112.1)의 검출 방향(EDIR)은 실질적으로 공통 검출 유닛 쌍 평면(EEPE)에 놓인다. 이 경우, 검출 유닛 쌍(112.3)은 적어도 2개의 검출 쌍 자유도(EPDOF)에서, 본 예에서는 3개의 검출 쌍 자유도(EPDOF)에서, 검출 유닛 쌍 평면(EEPE)에서 각각의 경우에 광학 요소(108.1)의 검출 쌍 요소 기준(EPER)의 상대 위치 또는 배향을 표현하는 검출 쌍 검출값(EPEWi)(i = 1...3)을 결정하도록 구성되고, 상기 검출 쌍 요소 기준은 각각의 검출 쌍 자유도(EPDOF)에서 1차 기준(PRE)에 관하여, 검출 유닛 쌍에 할당된다.In this example, the detection directions EDIR of the two detection units 112.1 of the detection unit pair 112.3 lie substantially in the common detection unit pair plane EEPE. In this case, the detection unit pairs 112.3 are optical elements in at least two detection pair degrees of freedom (EPDOF), in this example three detection pair degrees of freedom (EPDOF), in each case in the detection unit pair plane (EEPE). (108.1), and is configured to determine a detection pair detection value (EPEW i ) (i = 1...3), which represents the relative position or orientation of the detection pair element reference (EPER) of (108.1), wherein the detection pair element reference is The detection pair degrees of freedom (EPDOF) are assigned to pairs of detection units with respect to the first criterion (PRE).

광학 요소 유닛(108) 및 검출 유닛 쌍(112.3)은 이어서 검출 쌍 검출값(EPEWi)으로의 검출 유닛 쌍(112.3)의 검출 신호(EPESj)의 변환을 표현하는 검출 쌍 변환 행렬(EPETM)을 정의한다. 결과적으로, 이하의 관계가 따라서 검출값(EPEWi)의 벡터() 및 검출 신호(EPESj)의 벡터()에 대해 성립한다.The optical element unit 108 and the detection unit pair 112.3 then generate a detection pair transformation matrix (EPETM) that represents the transformation of the detection signal (EPES j ) of the detection unit pair 112.3 into a detection pair detection value (EPEW i ). Define. As a result, the following relationship follows the vector of the detection value (EPEW i ) ( ) and the vector of the detection signal (EPES j ) ( ) holds true for

(5) (5)

본 예에서, 검출 디바이스(112) 및 광학 요소 유닛(108)은 검출 쌍 변환 행렬(EPETM)의 조건수(CNEPETM)가 값 CNEPETM = 10을 갖는 이러한 방식으로 구성되고, 상기 조건수는 상기 식 (1) 및 (2)에 따라 결정된다. 다른 변형예에서, 검출 쌍 변환 행렬(EPETM)의 조건수(CNEPETM)는 5 내지 30, 특히 5 내지 20, 더 바람직하게는 8 내지 15인 것이 제공될 수 있다. 결과적으로, 이 수단에 의해, 단일 검출 유닛 쌍(112.3) 또는 복수의 이러한 검출 유닛 쌍(112.3)에 대해 바람직한 컨디셔닝을 달성하는 것이 따라서 가능하다.In this example, the detection device 112 and the optical element unit 108 are configured in such a way that the condition number CN EPETM of the detection pair transformation matrix EPETM has the value CN EPETM = 10, wherein the condition number is It is determined according to equations (1) and (2). In another variant, it can be provided that the condition number (CN EPETM ) of the detection pair transformation matrix (EPETM) is 5 to 30, especially 5 to 20, more preferably 8 to 15. As a result, by this means it is thus possible to achieve the desired conditioning for a single detection unit pair 112.3 or for a plurality of such detection unit pairs 112.3.

본 예에서, 검출 쌍 자유도(EPDOF)는 당연히 검출 유닛 쌍 평면(EEPE) 내의 2개의 병진 자유도 및 회전 자유도이다. 그러나, 다른 변형예에서, 이미징 에러에 상당한 영향을 미치는 2개의 검출 쌍 자유도(EPDOF)만을 고려하는 것도 또한 가능하다.In this example, the detection pair degrees of freedom (EPDOF) are naturally two translational and rotational degrees of freedom in the detection unit pair plane (EEPE). However, in another variant, it is also possible to consider only two detection pair degrees of freedom (EPDOF), which have a significant impact on imaging error.

이들 변형예에서, 요소 기준(ER)은 원리적으로, 검출 유닛 쌍(112.3), 특히 검출 유닛 쌍 평면(EEPE)에 관하여 임의의 적합한 장소에 배열될 수 있다. 원리적으로, 광학 요소(108.1)의 요소 기준(ER)이 적어도 실질적으로 검출 유닛 쌍 평면(EEPE) 내에 배열되면 특히 유리하다. 부가적으로 또는 대안적으로, 광학 요소(108.1)의 요소 기준(ER)은 광학 요소(108.1)의 검출 쌍 요소 기준(EPER)과 적어도 실질적으로 일치할 수 있다. 이러한 경우에, 검출 쌍 변환 행렬(EPETM)의 컨디셔닝이 통상적으로 특히 중요하다. 그러나, 본 예에서는, 검출 유닛 쌍(112.3)의 2개의 2차 기준(112.2) 중 하나가 검출 쌍 요소 기준(EPER)을 구성하는 데, 이는 이에 의해 특히 간단한 구성을 얻는 것이 가능하기 때문이다.In these variants, the element reference ER can in principle be arranged in any suitable place with respect to the detection unit pair 112.3, in particular the detection unit pair plane EEPE. In principle, it is particularly advantageous if the element reference ER of the optical element 108.1 is arranged at least substantially within the detection unit pair plane EEPE. Additionally or alternatively, the element reference (ER) of optical element 108.1 may at least substantially match the detection pair element reference (EPER) of optical element 108.1. In these cases, conditioning of the detection pair transformation matrix (EPETM) is usually particularly important. However, in the present example, one of the two secondary criteria 112.2 of the detection unit pair 112.3 constitutes the detection pair element criterion EPER, since this makes it possible to obtain a particularly simple construction.

본 예에서, 시스템의 특히 바람직한 컨디셔닝은 검출 유닛 쌍(112.3)의 검출 방향(EDIR) 사이의 검출 방향각(ERWi)(i = 1...3)이 120° 미만, 바람직하게는 60° 내지 110°, 더 바람직하게는 75° 내지 95°인 것에 의해 달성된다. 이 경우, 이는 이상적인 조건수(CN = 1)로부터의 편차의 결과로서 발생하는 광학 모듈(107.1)의 동적 장점과 노이즈 이득 사이의 특히 바람직한 비를 야기하는데, 상기 장점은 서두에서 언급되어 있다. 상기 장점은 이어서 이러한 이상적인 컨디셔닝 값으로부터의 타겟화된 편차로부터 발생하는 단점을 보상하는 것 이상이다.In this example, a particularly preferred conditioning of the system is such that the detection direction angle ERW i (i = 1...3) between the detection directions EDIR of the pair of detection units 112.3 is less than 120°, preferably 60°. to 110°, more preferably 75° to 95°. In this case, this leads to a particularly favorable ratio between the noise gain and the dynamic advantage of the optical module 107.1 that arises as a result of the deviation from the ideal condition number (CN = 1), which is mentioned in the introduction. The advantages then more than compensate for the disadvantages arising from targeted deviations from these ideal conditioning values.

3개의 검출 유닛 쌍(112.3)을 갖는 본 변형예에서, 각각의 검출 유닛 쌍(112.3)의 검출 방향(EDIR) 사이의 검출 방향각(ERWi)이 10° 내지 40° 미만, 바람직하게는 5° 내지 25° 미만, 더 바람직하게는 2° 내지 15° 미만만큼 서로로부터 벗어나는 것이 추가로 제공된다.In this variant with three detection unit pairs 112.3, the detection direction angle ERW i between the detection directions EDIR of each detection unit pair 112.3 is from 10° to less than 40°, preferably 5. It is further provided that they deviate from each other by between ° and less than 25°, more preferably between 2° and less than 15°.

모든 검출 유닛 쌍(112.3)의 검출 유닛(112.1)의 2개의 2차 기준(112.2)이 서로 인접하게 배열되기 때문에, 특히 바람직한 결과가 이 경우에 달성된다. 이 경우, 검출 유닛(112.1)의 2차 기준(112.2)이 서로 바로 인접하게 배열되는 것이 특히 유리하다.Particularly favorable results are achieved in this case because the two secondary references 112.2 of the detection units 112.1 of every detection unit pair 112.3 are arranged adjacent to each other. In this case, it is particularly advantageous if the secondary references 112.2 of the detection unit 112.1 are arranged immediately adjacent to each other.

더욱이, 본 예에서, 제1 및 제3 검출 유닛 쌍(112.3)(도 2의 ERW1 및 ERW3을 갖는 좌측 및 우측 검출 유닛 쌍(112.3) 참조)의 검출 유닛 쌍 평면(EEPE)은 5° 내지 30° 미만, 바람직하게는 3° 내지 15° 미만, 더 바람직하게는 1° 내지 10° 미만만큼 서로에 대해 경사져 있다. 특히 2개의 검출 유닛 쌍(112.3)의 검출 유닛(112.1)이 본 경우에서와 같이, 쌍 방식으로 동일한 자유도(DOF)를 커버하면, 특히 바람직한 구성이 그 결과로서 달성될 수 있다.Moreover, in this example, the detection unit pair plane EEPE of the first and third detection unit pairs 112.3 (see left and right detection unit pairs 112.3 with ERW 1 and ERW 3 in Figure 2) is 5°. They are inclined with respect to each other by from to less than 30°, preferably from 3° to less than 15°, more preferably from 1° to less than 10°. In particular, if the detection units 112.1 of the two detection unit pairs 112.3 cover the same degree of freedom (DOF) in a pairwise manner, as in the present case, a particularly advantageous configuration can be achieved as a result.

이하에서 더욱 더 상세히 설명되는 바와 같이, 이에 의해 특히, 지지 구조체(113)의 진동에 불감성인(또는 "블라인드") 구성을 얻는 것이 가능하고; 결과적으로, 지지 구조체(113)의 진동의 결과로서 제어 시스템에 도입된 에러는 따라서, 특히 진동 지지 구조체(113)의 이동의 방향이 검출 유닛 쌍 평면(EEPE)에 실질적으로 수직으로 연장되면, 작게 유지될 수 있다.As will be explained in greater detail below, it is thereby possible, in particular, to obtain a configuration that is insensitive (or “blind”) to vibrations of the support structure 113; As a result, the errors introduced into the control system as a result of the vibration of the support structure 113 are therefore small, especially if the direction of movement of the vibration support structure 113 extends substantially perpendicular to the detection unit pair plane EEPE. It can be maintained.

더욱이, 본 예에서, 제1 및 제3 검출 유닛 쌍(112.3)의 검출 유닛 쌍 평면(EEPE)은 각각 5° 내지 30° 미만, 바람직하게는 3° 내지 15° 미만, 더 바람직하게는 1° 내지 10° 미만의 경사각(ENW1, ENW3)만큼 중력 방향(z 축)에 대해 경사져 있다. 이는 중력 방향(z 축)을 따른 자유도(DOF)의 에러와 관련하여 특히 바람직한 컨디셔닝을 야기한다. 더욱이, 경사각(ENW1, ENW3)은 5° 내지 30° 미만, 바람직하게는 3° 내지 15° 미만, 더 바람직하게는 1° 내지 10° 미만만큼 서로 상이하다. 이는 또한, 광학 모듈(107.1) 및 따라서 전체 이미징 디바이스(101)의 양호한 컨디셔닝과 관련하여 특히 바람직하다. 특히, 이는 특히 지지 구조체의 전술된 진동의 경우에, 중력 방향에 수직인 자유도의 에러(예를 들어, 도 2에서 x 축을 따른 병진 및 y 축을 중심으로 하는 경사 또는 회전)와 관련하여 성립한다.Moreover, in this example, the detection unit pair plane (EEPE) of the first and third detection unit pairs 112.3 is each between 5° and less than 30°, preferably between 3° and less than 15°, more preferably 1°. It is inclined with respect to the direction of gravity (z-axis) by an inclination angle (ENW 1 , ENW 3 ) of less than 10°. This results in a particularly desirable conditioning with respect to the error in degrees of freedom (DOF) along the direction of gravity (z axis). Moreover, the inclination angles ENW 1 , ENW 3 differ from each other by 5° to less than 30°, preferably by 3° to less than 15°, more preferably by 1° to less than 10°. This is also particularly advantageous with regard to good conditioning of the optical module 107.1 and thus the entire imaging device 101. In particular, this holds true with regard to errors in degrees of freedom perpendicular to the direction of gravity (for example translation along the x axis and tilt or rotation around the y axis in FIG. 2 ), especially in the case of the above-described vibrations of the support structure.

전술된 가능한 한 대칭인 검출 디바이스(112)의 구성은 제어 디바이스(111)로 달성 가능한 제어의 품질에 특히 유리하다. 본 예에서와 같이, 대칭이 광학 요소(108.1)의 대칭 평면(본 예에서 yz-평면)에 대해 선택되면, 특히 유리하다.The above-described configuration of the detection device 112 as symmetrical as possible is particularly advantageous for the quality of control achievable with the control device 111 . It is particularly advantageous if, as in the present example, symmetry is chosen with respect to the plane of symmetry of optical element 108.1 (yz-plane in this example).

전술된 쌍 형성의 장점은 또한 작동 디바이스(110)와 연관하여 본 예에서 실현된다. 따라서, 본 예에서, S개의 작동 유닛(110.1) 중 적어도 2개, 더 정밀하게는 각각의 경우에 S개의 작동 유닛(110.1) 중 2개는 작동 유닛 쌍(110.3)을 형성하고, 그 결과 전체적으로 다시 한번 3개의 작동 유닛이 쌍(110.3)이 형성된다. 작동 유닛 쌍(110.3)의 각각의 작동 유닛(110.1)은 각각의 작동 유닛(110.1)의 종축(110.4)에 대응하는 작동 방향(SDIR)을 정의한다. 본 예에서, 작동 유닛 쌍(110.3)의 2개의 작동 유닛(110.1)의 작동 방향(SDIR)은 적어도 실질적으로 공통 작동 유닛 쌍 평면(SEPE)에 놓여 있다.The advantages of pairing described above are also realized in the present example in connection with the actuating device 110 . Accordingly, in the present example, at least two of the S actuating units 110.1, more precisely in each case two of the S actuating units 110.1, form a pair of actuating units 110.3, with the result that as a whole Once again three operational units are formed in pairs 110.3. Each actuating unit 110.1 of the actuating unit pair 110.3 defines an actuating direction SDIR corresponding to the longitudinal axis 110.4 of the respective actuating unit 110.1. In the present example, the operating directions SDIR of the two operating units 110.1 of the operating unit pair 110.3 lie at least substantially in the common operating unit pair plane SEPE.

각각의 작동 유닛 쌍(110.3)은 더욱이, 각각의 경우에 작동 유닛 쌍 평면(SEPE) 내의 작동 유닛 쌍의 적어도 2개, 본 경우에는 3개의 자유도(SPDOF)에서, 광학 요소(108.1)의 작동 쌍 요소 기준(SPER)의 상대 위치 또는 배향을 표현하는 쌍 상황값(SPLWp)(p = 1...3)을 설정하도록 구성되고, 상기 작동 쌍 요소 기준은 각각의 작동 쌍 자유도(SPDOF)에서 1차 기준(PRS)에 관하여, 작동 유닛 쌍(110.3)에 할당된다.Each pair of actuating units 110.3 furthermore enables the actuation of the optical element 108.1 in at least two, in the present case three, degrees of freedom (SPDOF) of the pair of actuating units in the actuating unit pair plane SEPE in each case. It is configured to set a pair situation value (SPLW p ) (p = 1...3) expressing the relative position or orientation of a pair element criterion (SPER), wherein the operational pair element criterion is a function of each operational pair degree of freedom (SPDOF). ), with respect to the primary reference (PRS), is assigned to the operational unit pair 110.3.

광학 요소 유닛(108) 및 작동 유닛 쌍(110.3)은 이어서 쌍 상황값(SPLWp)으로의 작동 유닛 쌍(110.3)의 작동 상태(SPASq)의 변환을 표현하는 작동 쌍 변환 행렬(SPSTM)을 정의한다. 결과적으로, 이하의 관계가 따라서 상황값(SPLWp)의 벡터()와 작동 상태(SPASq)의 벡터()에 대해 성립한다.The optical element unit 108 and the operational unit pair 110.3 then produce an operational pair transformation matrix (SPSTM) representing the transformation of the operational state (SPAS q ) of the operational unit pair 110.3 into the pair context value (SPLW p ). define. As a result, the following relationship follows: ) and the vector of the operating state (SPAS q ) ( ) holds true for

(6) (6)

작동 유닛 쌍(110.3) 및/또는 광학 요소 유닛(108)은 작동 쌍 변환 행렬(SPSTM)의 조건수(CNSPSTM)가 값 CNSPSTM = 8을 갖는 이러한 방식으로 다시 한번 구성되고, 상기 조건수는 상기 식 (1) 및 (2)에 따라 결정된다. 그러나, 다른 변형예에서, 작동 쌍 변환 행렬(SPSTM)의 조건수(CNSPSTM)는 5 내지 30, 특히 5 내지 20, 더 바람직하게는 8 내지 15인 것이 또한 제공될 수 있다.The actuating unit pair 110.3 and/or the optical element unit 108 are once again configured in this way so that the condition number CN SPSTM of the actuating pair transformation matrix SPSTM has the value CN SPSTM = 8, wherein the condition number is It is determined according to equations (1) and (2) above. However, in another variant, it can also be provided that the condition number (CN SPSTM ) of the working pair transformation matrix (SPSTM) is between 5 and 30, in particular between 5 and 20, more preferably between 8 and 15.

여기서도, 작동 쌍 자유도(SPDOF) 중 2개는 작동 유닛 쌍 평면(SEPE) 내의 병진 자유도이고, 반면 제3 작동 쌍 자유도는 작동 유닛 쌍 평면(SEPE) 내의 회전 자유도인 것이 당연히 제공된다. 그러나, 여기서도, 다른 변형예에서, 물론 상기 자유도 중 단지 2개만이 고려되는 것이 또한 가능하다.Here too, it is naturally provided that two of the actuating pair degrees of freedom (SPDOF) are translational degrees of freedom in the actuating unit pair plane (SEPE), while the third actuating pair degree of freedom is a rotational degree of freedom in the actuating unit pair plane (SEPE). However, here too, in another variant, it is of course also possible that only two of the above degrees of freedom are taken into account.

본 예에서, 각각의 작동 유닛 쌍(110.3)의 작동 방향(SDIR) 사이의 작동 방향각(SDIRWi)(i = 1...3)은 120° 미만, 바람직하게는 60° 내지 110°, 더 바람직하게는 75° 내지 95°이다. 이는 또한 제어 시스템의 바람직한 노이즈 거동이 가능하다는 것과 관련하여 유리하다. 상기 설명은 요소 기준(SPER)의 장소와 관련하여 또한 적용 가능하다. 특히, 광학 요소(108.1)의 요소 기준(ER)이 적어도 실질적으로 작동 유닛 쌍 평면(SEPE)에 배열되는 것이 바람직하게 제공된다. 부가적으로 또는 대안적으로, 광학 요소(108.1)의 요소 기준(ER)은 광학 요소(108.1)의 작동 쌍 요소 기준(SPER)과 적어도 실질적으로 일치할 수 있다. 그러나, 본 예에서, 특히 간단한 구성이 이에 의해 얻어질 수 있기 때문에, 작동 요소 쌍(110.3)의 2개의 인터페이스 디바이스(110.2) 중 하나가 작동 쌍 요소 기준(SPER)을 구성한다.In this example, the operating direction angle SDIRW i (i = 1...3) between the operating directions SDIR of each pair of operating units 110.3 is less than 120°, preferably between 60° and 110°, More preferably, it is 75° to 95°. This is also advantageous in that a desirable noise behavior of the control system is possible. The above explanation is also applicable with respect to the location of element criteria (SPER). In particular, it is preferably provided that the element reference ER of the optical element 108.1 is arranged at least substantially in the actuating unit pair plane SEPE. Additionally or alternatively, the element reference (ER) of optical element 108.1 may at least substantially match the operational pair element reference (SPER) of optical element 108.1. However, in the present example, one of the two interface devices 110.2 of the operative element pair 110.3 constitutes the operative pair element reference SPER, since a particularly simple configuration can thereby be obtained.

더욱이, 각각의 작동 유닛 쌍(110.3)의 작동 방향 사이의 작동 방향각(SDIRWi)은 10° 내지 40° 미만, 바람직하게는 5° 내지 25° 미만, 더 바람직하게는 2° 내지 15° 미만만큼 서로로부터 벗어난다. 더욱이, 모든 작동 유닛 쌍(110.3)의 작동 유닛(110.1)의 2개의 인터페이스 디바이스(110.2)는 서로 인접하게 배열된다. 여기서도, 관련 인터페이스 유닛(110.2)이 서로 바로 인접하게 배열되는 것이 다시 한번 유리하다.Moreover, the operating direction angle SDIRW i between the operating directions of each pair of operating units 110.3 is between 10° and less than 40°, preferably between 5° and less than 25°, more preferably between 2° and less than 15°. as much as they escape from each other. Moreover, the two interface devices 110.2 of the operating units 110.1 of every operating unit pair 110.3 are arranged adjacent to each other. Here again it is advantageous if the relevant interface units 110.2 are arranged immediately adjacent to each other.

더욱이, 본 예에서, 제1 및 제3 작동 유닛 쌍(110.3)(도 2의 SDIRW1 및 SDIRW3을 갖는 좌측 및 우측 검출 유닛 쌍(112.3) 참조)의 작동 유닛 쌍 평면은 유리하게는 5° 내지 30° 미만, 바람직하게는 3° 내지 15° 미만, 더 바람직하게는 1° 내지 10° 미만만큼 서로에 대해 경사져 있다. 게다가, 2개의 작동 유닛 쌍의 작동 유닛 쌍 평면은 각각 5° 내지 30° 미만, 바람직하게는 3° 내지 15° 미만, 더 바람직하게는 1° 내지 10° 미만의 경사각(SNW1, SNW3)만큼 중력 방향에 대해 경사져 있다. 마찬가지로, 경사각(SNW1, SNW3)은 5° 내지 30° 미만, 바람직하게는 3° 내지 15° 미만, 더 바람직하게는 1° 내지 10° 미만만큼 서로 상이하다. 모든 이들 변형예에 의해, 검출 유닛 쌍(110.3)에 관하여 전술한 대응 장점이 작동 디바이스(110)의 경우에도 마찬가지로 달성될 수 있다.Moreover, in the present example, the actuating unit pair planes of the first and third actuating unit pairs 110.3 (cf. left and right detection unit pairs 112.3 with SDIRW 1 and SDIRW 3 in FIG. 2 ) are advantageously angled by 5°. They are inclined with respect to each other by from to less than 30°, preferably from 3° to less than 15°, more preferably from 1° to less than 10°. Furthermore, the actuating unit pair planes of the two actuating unit pairs each have an inclination angle (SNW 1 , SNW 3 ) of from 5° to less than 30°, preferably from 3° to less than 15°, more preferably from 1° to less than 10°. It is inclined with respect to the direction of gravity. Likewise, the inclination angles SNW 1 , SNW 3 differ from each other by 5° to less than 30°, preferably by 3° to less than 15°, more preferably by 1° to less than 10°. With all these variants, the corresponding advantages described above for the detection unit pair 110.3 can also be achieved for the actuating device 110 as well.

검출 디바이스(112)의 검출 유닛(112.1)은 원리적으로 하나 이상의 개별 지지 구조체(113)에 의해 임의의 적합한 방식으로 지지될 수 있다. 이 경우, 지지는 바람직하게는 지지 구조체(113)의 고유 주파수 및 결과 고유형이 고려되는 이러한 방식으로 실행된다. 따라서, 본 예에서, 지지 구조체(113)는, 고유 주파수에 할당되고 특히 적어도 하나의 진동 노드(EVN)를 갖는 적어도 하나의 고유형(EEFORM)을 적어도 하나의 고유 주파수(EEFREQ)에서의 진동 여기 하에서 갖는 검출 디바이스 지지 구조체를 형성한다.The detection unit 112.1 of the detection device 112 can in principle be supported in any suitable way by one or more individual support structures 113 . In this case, the support is preferably carried out in such a way that the natural frequency and the resulting natural shape of the support structure 113 are taken into account. Accordingly, in the present example, the support structure 113 is configured to generate at least one eigenform (EEFORM) assigned to a natural frequency and in particular to have at least one vibration node (EVN) for vibration excitation at at least one natural frequency (EEFREQ). Forms a support structure for the detection device having underneath.

본 예에서, 검출 유닛(112.1) 중 적어도 하나는, 적어도 하나의 고유 주파수(EEFREQ)에서, 적어도 하나의 진동 자유도(VDOF)에서, 특히 복수의 진동 자유도 내지 최대 6개의 진동 자유도에서 검출 유닛(112.1)의 위치 및/또는 배향의 최대 변화가 검출 유닛(112.1)의 검출값(EWi)의 5% 내지 10% 미만, 바람직하게는 2% 내지 6% 미만, 더 바람직하게는 1% 내지 4% 미만의 휴지 상태에 대한 검출 유닛의 검출값(EWi)의 변화를 발생하는 이러한 방식으로 적어도 하나의 진동 노드(EVN) 부근에 배열된다. 결과적으로, 이에 의해 달성될 수 있는 것은 지지 구조체(113)의 진동의 결과로서 제어 시스템에 도입되는 에러가 작게 유지될 수 있다는 것이다.In this example, at least one of the detection units 112.1 is a detection unit at at least one natural frequency (EEFREQ), at least one vibrational degree of freedom (VDOF), in particular in a plurality of vibrational degrees of freedom up to six vibrational degrees of freedom. The maximum change in the position and/or orientation of (112.1) is between 5% and less than 10%, preferably between 2% and less than 6%, more preferably between 1% and 1% of the detection value (EW i ) of detection unit 112.1. It is arranged in the vicinity of at least one vibration node EVN in such a way that it produces a change in the detection value EW i of the detection unit relative to the resting state of less than 4%. As a result, what can be achieved by this is that the errors introduced into the control system as a result of vibrations of the support structure 113 can be kept small.

더욱이, 적어도 하나의 고유 주파수(EEFREQ)에서 검출 유닛(112.1) 중 적어도 하나는 적어도 하나의 진동 자유도(VDOF)에서 위치 및/또는 배향의 최대 변화를 갖고, 여기서, 관련 검출 유닛(112.1)은 이어서 검출 방향(EDIR)이 최대 5° 내지 30°, 바람직하게는 최대 3° 내지 15°, 더 바람직하게는 최대 1° 내지 10°만큼 위치 및/또는 배향의 최대 변화를 갖고 진동 자유도(VDOF)(도 2에 양방향 화살표에 의해 지시되어 있음)에 수직인 평면에 대해 경사지는 이러한 방식으로 배열된다. 그 결과, 유리하게 달성될 수 있는 것은 검출 유닛(112.1) 또는 그에 의해 공급되는 검출 신호(ESj)가 지지 구조체(113)의 진동에 불감성(또는 "블라인드")이라는 것이고; 결과적으로, 여기서도, 지지 구조체(113)의 진동의 결과로서 제어 시스템에 도입된 에러가 따라서 작게 유지될 수 있다.Moreover, at least one of the detection units 112.1 at at least one natural frequency (EEFREQ) has a maximum change in position and/or orientation in at least one vibrational degree of freedom (VDOF), wherein the relevant detection unit 112.1 The detection direction (EDIR) then has a maximum change in position and/or orientation by at most 5° to 30°, preferably by at most 3° to 15°, more preferably by at most 1° to 10° and a vibration degree of freedom (VDOF). The slopes are arranged in this way with respect to the plane perpendicular to ) (indicated by the double arrow in Figure 2). As a result, what can advantageously be achieved is that the detection unit 112.1 or the detection signal ES j supplied by it is insensitive (or “blind”) to the vibrations of the support structure 113 ; As a result, here too the errors introduced into the control system as a result of vibrations of the support structure 113 can thus be kept small.

지지 구조체(113)는 원리적으로 임의의 원하는 방식으로 형성될 수 있다. 특히, 폐쇄형 프레임 또는 링형 구조가 포함될 수 있다. 본 예에서, 이미징 디바이스(101)의 빔 경로(101.1)에 양호하게 적응된(즉, 이미징 디바이스(101)의 빔 경로(101.1)를 차단하지 않음) 특히 콤팩트한 구성이 검출 유닛(112.1)을 지지하기 위한 실질적으로 U형 구조체를 포함하는 지지 구조체(113)에 의해 달성된다. 이들 개방 구조와 연관하여, 이들 개방 구조가 통상적으로 비교적 현저한 고유형(EFORM)을 갖기 때문에, 상기 변형예들이 특히 유리하다. 언급된 장점은 도 3의 좌측 검출 유닛(112.1)에 대해 그리고 도 4의 우측 검출 유닛(112.1)에 대해 본 예의 경우에서와 같이, N개의 검출 유닛 중 적어도 하나가 U형 구조체의 자유 단부의 영역에 배열되면 특히 양호하게 명백해진다.The support structure 113 can in principle be formed in any desired way. In particular, a closed frame or ring-shaped structure may be included. In this example, a particularly compact configuration that is well adapted to the beam path 101.1 of the imaging device 101 (i.e. does not block the beam path 101.1 of the imaging device 101) provides the detection unit 112.1. This is achieved by the support structure 113 comprising a substantially U-shaped structure for support. In connection with these open structures, the above variants are particularly advantageous since these open structures usually have a relatively pronounced EFORM. The mentioned advantage is that, as in the case of the present example for the left detection unit 112.1 in Figure 3 and for the right detection unit 112.1 in Figure 4, at least one of the N detection units is located in the area of the free end of the U-shaped structure. This becomes particularly well apparent when arranged in .

검출 디바이스(112)의 지지와 관련하여 방금 개략 설명된 장점 및 변형예는 원리적으로 작동 디바이스(110)에 대해서도 마찬가지로 동일한 방식으로 실현될 수 있다. 본 예에서, 지지 구조체(109)는, 고유 주파수(SEFREQ)에 할당되고 특히 적어도 하나의 진동 노드(SVN)를 갖는 적어도 하나의 고유형(SEFORM)을 적어도 하나의 고유 주파수(SEFREQ)에서의 진동 여기 하에서 갖는 작동 디바이스 지지 구조체를 형성한다.The advantages and variants just outlined in relation to the support of the detection device 112 can in principle be realized in the same way for the actuating device 110 as well. In this example, the support structure 109 has at least one SEFORM assigned to a natural frequency SEFREQ and in particular has at least one vibration node SVN. Forms a support structure for the device to operate under excitation.

상기 설명과 유사한 방식으로, 여기서 마찬가지로 작동 유닛(110.1) 중 적어도 하나는, 적어도 하나의 고유 주파수(SEFREQ)에서, 적어도 하나의 진동 자유도(VDOF)에서, 특히 복수의 진동 자유도 내지 모든 6개의 진동 자유도에서 적어도 하나의 작동 유닛(110.1)의 위치 및/또는 배향의 최대 변화가 작동 유닛(110.1)의 작동 상태(ASq)의 5% 내지 10% 미만, 바람직하게는 2% 내지 6% 미만, 더 바람직하게는 1% 내지 4% 미만의 휴지 상태에 대한 작동 유닛(110.1)의 작동 상태(ASq)의 변화를 발생하는 이러한 방식으로 적어도 하나의 진동 노드 부근에 배열될 수 있다. 이 수단에 의해서도, 달성될 수 있는 것은 상기 지지 구조체(109)의 진동의 결과로서 제어 시스템에 도입되는 에러가 작게 유지될 수 있다는 것이다.In a similar way to the above description, here likewise at least one of the actuating units 110.1 has at least one natural frequency (SEFREQ), at least one vibrational degree of freedom (VDOF), in particular a plurality of vibrational degrees of freedom up to all six. The maximum change in the degree of freedom of vibration of the position and/or orientation of the at least one actuating unit 110.1 is from 5% to less than 10%, preferably from 2% to less than 6% of the operating state AS q of the actuating unit 110.1. , more preferably in the vicinity of at least one oscillation node, in such a way as to produce a change in the operating state AS q of the operating unit 110.1 relative to the resting state of less than 1% to 4%. Even by this means, what can be achieved is that the errors introduced into the control system as a result of vibrations of the support structure 109 can be kept small.

더욱이, 적어도 하나의 고유 주파수(SEFEQ)에서 적어도 하나의 작동 유닛(110.1)은 적어도 하나의 진동 자유도(VDOF)에서 위치 및/또는 배향의 최대 변화를 가질 수 있고, 적어도 하나의 작동 유닛은 그 작동 방향(SDIF)이 최대 5° 내지 30°, 바람직하게는 최대 3° 내지 15°, 더 바람직하게는 최대 1° 내지 10°만큼 위치 및/또는 배향의 최대 변화를 갖고 진동 자유도(VDOF)에 수직인 평면에 대해 경사지는 이러한 방식으로 배열될 수 있다. 그 결과, 유리하게 달성될 수 있는 것은 이어서 작동 유닛(110.1) 또는 그에 의해 발생된 작동 상태(ASq)가 지지 구조체(109)의 진동에 가능한 한 불감성(또는 "블라인드")이라는 것이고; 결과적으로, 여기서도, 지지 구조체(109)의 진동의 결과로서 제어 시스템에 도입된 에러가 따라서 작게 유지될 수 있다.Moreover, at least one actuating unit 110.1 at at least one natural frequency (SEFEQ) can have a maximum change in position and/or orientation in at least one vibrational degree of freedom (VDOF), The direction of operation (SDIF) has a maximum change in position and/or orientation by at most 5° to 30°, preferably by at most 3° to 15°, more preferably by at most 1° to 10° and a vibration degree of freedom (VDOF). The slope with respect to the plane perpendicular to can be arranged in this way. As a result, what can advantageously be achieved is that the operating unit 110.1 or the operating state AS q generated by it is then as insensitive (or “blind”) as possible to the vibrations of the support structure 109 ; As a result, here too the errors introduced into the control system as a result of vibrations of the support structure 109 can thus be kept small.

여기서도, 방해를 거의 나타내지 않는 공간 절약 변형예의 경우, 지지 구조체(109)가 본 예에서와 같이, 작동 유닛(110.1)을 지지하기 위한 실질적으로 U형 구조체(109)를 포함하는 것이 제공될 수 있다. 다시 한번, 장점은 도 3의 좌측 작동 유닛(110.1)에 대해 그리고 도 4의 우측 작동 유닛(110.1)에 대해 본 예의 경우에서와 같이, 작동 유닛(110.1) 중 하나가 U형 구조체(109)의 자유 단부의 영역에 배열되면 특히 양호하게 명백해진다.Here too, for a space-saving variant that presents little obstruction, it can be provided that the support structure 109 comprises a substantially U-shaped structure 109 for supporting the actuating unit 110.1, as in the present example. . Once again, the advantage is that, as in the case of the present example for the left actuating unit 110.1 in FIG. 3 and for the right actuating unit 110.1 in FIG. 4, one of the actuating units 110.1 is of the U-shaped structure 109. This becomes particularly advantageous when arranged in the area of the free end.

원리적으로, 광학 요소(108.1)의 임의의 적합한 점 또는 섹션이 광학 요소(108.1)의 요소 기준(ER)에 적절하다. 광학 요소의 요소 기준(ER)이 광학 요소(108.1)의 광학 표면(108.2)의 면적 중심이면 특히 바람직한 구성이 발생한다. 대안적으로, 광학 요소(108.1)의 요소 기준(ER)은 광학 요소(108.1)의 질량 중심일 수 있다. 마찬가지로, 광학 요소(108.1)의 요소 기준(ER)은 광학 요소(108.1)의 체적 중심일 수 있다.In principle, any suitable point or section of optical element 108.1 is suitable for the element reference (ER) of optical element 108.1. A particularly advantageous configuration occurs if the element reference (ER) of the optical element is the area center of the optical surface 108.2 of the optical element 108.1. Alternatively, the element reference (ER) of optical element 108.1 may be the center of mass of optical element 108.1. Likewise, the element reference (ER) of optical element 108.1 may be the volume center of optical element 108.1.

본 예에서, 광학 요소(108.1)의 요소 기준(ER)은 이미징 디바이스(101)의 사용된 광빔의 중심 광선의 입사점이고, 상기 사용된 광빔은 광학 빔 경로(101.1)에 의해 지시된다.In this example, the element reference ER of optical element 108.1 is the point of incidence of the central ray of the used light beam of imaging device 101, which is directed by optical beam path 101.1.

이미징 디바이스(101)의 본 예에 의해, 광학 요소(108)를 지지하기 위한 본 발명에 따른 전술된 방법 및 전술된 이미징 방법을 수행하는 것이 가능하다는 것은 말할 필요도 없다.It goes without saying that by means of this example of the imaging device 101 it is possible to carry out the above-described method according to the invention for supporting the optical element 108 and the above-described imaging method.

본 발명은 마이크로리소그래피 분야로부터의 예에 기초하여 전술되었다. 그러나, 본 발명은 또한 임의의 다른 원하는 광학 용례, 특히 다른 파장에서의 이미징 방법과 관련하여 사용될 수 있다는 것은 말할 필요도 없다.The invention has been described above based on examples from the field of microlithography. However, it goes without saying that the present invention can also be used in connection with any other desired optical application, especially in connection with imaging methods at other wavelengths.

더욱이, 본 발명은 예를 들어 마이크로리소그래피를 위해 사용되는 마스크가 이들의 무결성 등을 위해 검사되는 소위 마스크 검사와 같은 물체의 검사와 관련하여 사용될 수 있다. 도 1에서, 예를 들어 마스크(104.1)의 투영 패턴의 이미징을 검출하는(추가 처리를 위해) 센서 유닛이 이어서 기판(105.1)을 대신한다. 이 마스크 검사는 이어서 이후의 마이크로리소그래피 프로세스에서 사용되는 것과 실질적으로 동일한 파장에서 모두 수행될 수 있다. 그러나, 검사를 위해 그로부터 벗어나는 임의의 원하는 파장을 사용하는 것도 마찬가지로 또한 가능하다.Moreover, the invention can be used in connection with the inspection of objects, for example in the so-called mask inspection, in which masks used for microlithography are inspected for their integrity, etc. In Figure 1, a sensor unit, for example detecting (for further processing) an imaging of the projection pattern of the mask 104.1, then takes the place of the substrate 105.1. This mask inspection can then all be performed at substantially the same wavelength as used in the subsequent microlithography process. However, it is equally possible to use any desired wavelength outside of it for inspection.

마지막으로, 본 발명은 이하의 특허 청구범위에서 정의된 특징의 특정 조합을 나타내는 특정 예시적인 실시예에 기초하여 전술되었다. 이 시점에서, 본 발명의 주제는 이들 특징의 조합에 한정되지 않고, 오히려 이하의 특허 청구범위로부터 명백한 것과 같은 모든 다른 특징의 조합이 또한 본 발명의 주제에 속한다는 것이 명백히 지적되어야 한다.Finally, the invention has been described above on the basis of specific exemplary embodiments representing specific combinations of features defined in the claims below. At this point, it should be clearly pointed out that the subject matter of the present invention is not limited to the combination of these features, but rather all other combinations of features as are evident from the following patent claims also fall within the subject matter of the present invention.

Claims (18)

광학 이미징 디바이스에 사용을 위한 광학 장치이며,
- 광학 요소 유닛 및
- 검출 디바이스(112) 및 작동 디바이스(110) 중 적어도 하나를 포함하고,
- 광학 요소 유닛(108)은 적어도 하나의 광학 요소(108.1)를 포함하고,
다음의 구성들:
- 검출 디바이스(112)는 각각의 자유도에서 검출 디바이스(112)의 1차 기준에 관하여 광학 요소(108.1)의 요소 기준의 상대 위치 또는 배향을 표현하는 검출값을 각각의 경우에 복수의 M개의 자유도에서 결정하도록 구성되고,
- 검출 디바이스(112)는 복수의 N개의 검출 유닛(112.1)을 포함하고, 그 각각은 광학 요소(108.1) 및 각각의 검출 유닛(112.1)에 할당된 2차 기준(112.2)에 관하여 검출 유닛(112.1)의 거리 및 변위 중 적어도 하나를 표현하는 검출 신호를 출력하도록 구성되고,
- 광학 요소 유닛(108) 및 검출 디바이스(112)는 M개의 검출값으로의 N개의 검출 신호의 변환을 표현하는 검출 변환 행렬을 정의하는 것;

- 작동 디바이스(110)는 각각의 자유도에서 작동 디바이스(110)의 1차 기준에 관하여 광학 요소의 요소 기준의 상대 위치 또는 배향을 표현하는 상황값을 각각의 경우에 복수의 R개의 자유도에서 설정하도록 구성되고,
- 작동 디바이스(110)는 복수의 S개의 작동 유닛(110.1)을 포함하고, 그 각각은 광학 요소 유닛(108)에 대해 작동 유닛(110.1)의 인터페이스에서 작동 상태를 발생하도록 구성되고,
- 광학 요소 유닛(108) 및 작동 디바이스(110)는 R개의 상황값으로의 S개의 작동 상태의 변환을 표현하는 작동 변환 행렬을 정의하는 것;
중 적어도 하나를 구비하고,
- 변환 행렬의 조건수는 변환 행렬의 최소 특이값에 대한 변환 행렬의 최대 특이값의 비로 정의되는, 광학 장치에 있어서,
- 검출 디바이스(112) 및 광학 요소 유닛(108) 중 적어도 하나는 검출 변환 행렬의 조건수가 5 내지 30인 이러한 방식으로 구성되는 것,

- 작동 디바이스(110) 및 광학 요소 유닛(108) 중 적어도 하나는 작동 변환 행렬의 조건수가 5 내지 30인 이러한 방식으로 구성되는 것,
중 적어도 하나를 구비하는 것을 특징으로 하는, 광학 장치.
An optical device for use in an optical imaging device,
- optical element unit and
- comprising at least one of a detection device (112) and an actuation device (110),
- the optical element unit 108 comprises at least one optical element 108.1,
The following configurations:
- the detection device 112 provides in each case a detection value representing the relative position or orientation of the element reference of the optical element 108.1 with respect to the first reference of the detection device 112 in each degree of freedom, in a plurality of M degrees of freedom. It is configured to decide in,
- The detection device 112 comprises a plurality of N detection units 112.1, each of which has a detection unit ( 112.1) configured to output a detection signal representing at least one of distance and displacement,
- the optical element unit 108 and the detection device 112 define a detection transformation matrix representing the transformation of the N detection signals into M detection values;
and
- the actuating device 110 is configured to set, in each case in a plurality of R degrees of freedom, a situation value expressing the relative position or orientation of the element reference of the optical element with respect to the primary reference of the actuating device 110 in each degree of freedom. composed,
- the actuating device 110 comprises a plurality of S actuating units 110.1, each of which is configured to generate an actuating state at the interface of the actuating unit 110.1 with respect to the optical element unit 108,
- the optical element unit 108 and the actuation device 110 define an actuation transformation matrix representing the transformation of S actuation states into R situation values;
It has at least one of the following,
- In an optical device, the condition number of the transformation matrix is defined as the ratio of the maximum singular value of the transformation matrix to the minimum singular value of the transformation matrix,
- at least one of the detection device 112 and the optical element unit 108 is configured in such a way that the condition number of the detection transformation matrix is 5 to 30,
and
- at least one of the actuation device 110 and the optical element unit 108 is configured in such a way that the condition number of the actuation transformation matrix is 5 to 30,
An optical device comprising at least one of the following:
제1항에 있어서,
- 복수의 M개는 값 2 내지 6을 갖는 것;
- 복수의 N개는 값 2 내지 6을 갖는 것;
- 복수의 N개는 복수의 M개와 적어도 동일한 것;
- 복수의 R개는 값 2 내지 6을 갖는 것;
- 복수의 S개는 값 2 내지 6을 갖는 것; 및
- 복수의 S개는 복수의 R개와 적어도 동일한 것;
중 적어도 하나를 구비하는, 광학 장치.
According to paragraph 1,
- a plurality of M having values 2 to 6;
- the plurality of N has values 2 to 6;
- The plurality of N pieces is at least the same as the plurality of M pieces;
- a plurality of R having values 2 to 6;
- a plurality of S having values 2 to 6; and
- A plurality of S items are at least the same as a plurality of R items;
An optical device comprising at least one of:
제1항 또는 제2항에 있어서,
- 광학 이미징 디바이스는 동작 중에 미리 정의 가능한 최대 허용 가능 이미징 에러를 갖고,
다음의 구성들:
- 이미징 디바이스는 이미징 디바이스를 제어하기 위해 M개의 검출값을 사용하도록 구성되고, M개의 검출값 중 적어도 하나의 검출값 에러는 최대 허용 가능 이미징 에러에 대한 기여도를 만들고,
- 적어도 하나의 검출값의 검출값 에러는 최대 허용 가능 이미징 에러의 적어도 0.05% 내지 1.0%의 최대 허용 가능 이미징 에러에 대한 기여도를 만드는 것,

- M개의 검출값의 검출값 에러의 합은 최대 허용 가능 이미징 에러의 적어도 0.5% 내지 10%의 최대 허용 가능 이미징 에러에 대한 기여도를 만드는 것,
중 적어도 하나를 구비하는 것;

- 이미징 디바이스는 이미징 디바이스의 제어 중에 R개의 상황값을 설정하도록 구성되고, R개의 상황값 중 적어도 하나의 상황값 에러는 최대 허용 가능 이미징 에러에 대한 기여도를 만들고,
- 적어도 하나의 상황값의 상황값 에러는 최대 허용 가능 이미징 에러의 적어도 0.05% 내지 1.0%의 최대 허용 가능 이미징 에러에 대한 기여도를 만드는 것,

- R개의 상황값의 상황값 에러의 합은 최대 허용 가능 이미징 에러의 적어도 0.5% 내지 10%의 최대 허용 가능 이미징 에러에 대한 기여도를 만드는 것,
중 적어도 하나를 구비하는 것;
중 적어도 하나를 구비하는, 광학 장치.
According to claim 1 or 2,
- the optical imaging device has a predefinable maximum allowable imaging error during operation,
The following configurations:
- the imaging device is configured to use M detection values to control the imaging device, wherein an error in at least one of the M detection values makes a contribution to the maximum allowable imaging error,
- the detection value error of at least one detection value makes a contribution to the maximum allowable imaging error of at least 0.05% to 1.0% of the maximum allowable imaging error,
and
- the sum of the detection value errors of the M detection values makes a contribution to the maximum allowable imaging error of at least 0.5% to 10% of the maximum allowable imaging error,
Having at least one of;
and
- the imaging device is configured to set R context values during control of the imaging device, and an error in at least one context value among the R context values makes a contribution to the maximum allowable imaging error,
- the context value error of at least one context value makes a contribution to the maximum allowable imaging error of at least 0.05% to 1.0% of the maximum allowable imaging error,
and
- the sum of the context value errors of the R context values makes a contribution to the maximum allowable imaging error of at least 0.5% to 10% of the maximum allowable imaging error,
Having at least one of;
An optical device comprising at least one of:
제1항 또는 제2항에 있어서,
- N개의 검출 유닛(112.1) 중 적어도 2개는 검출 유닛 쌍(112.3)을 형성하고,
- 그 할당된 2차 기준을 갖는 검출 유닛 쌍의 각각의 검출 유닛(112.1)은 검출 방향을 정의하고,
- 검출 유닛 쌍의 2개의 검출 유닛(112.1)의 검출 방향은 공통 검출 유닛 쌍 평면에 놓이고,
- 검출 유닛 쌍(112.3)은 검출 유닛 쌍 평면에서 적어도 2개의 검출 쌍 자유도에서, 각각의 경우에 각각의 검출 쌍 자유도에서 1차 기준에 관하여 광학 요소의 검출 쌍 요소 기준 - 검출 유닛 쌍(112.3)에 할당됨 - 의 상대 위치 또는 배향을 표현하는 검출 쌍 검출값을 결정하도록 구성되고,
- 광학 요소 유닛(108) 및 검출 유닛 쌍(112.3)은 검출 쌍 검출값으로의 검출 유닛 쌍(112.3)의 검출 신호의 변환을 표현하는 검출 쌍 변환 행렬을 정의하고,
- 검출 유닛 쌍(112.3) 및 광학 요소 유닛(108) 중 적어도 하나는 검출 쌍 변환 행렬의 조건수가 5 내지 30인 이러한 방식으로 구성되는, 광학 장치.
According to claim 1 or 2,
- at least two of the N detection units 112.1 form a detection unit pair 112.3,
- each detection unit 112.1 of the detection unit pair with its assigned secondary reference defines a detection direction,
- the detection directions of the two detection units 112.1 of the detection unit pair lie in the common detection unit pair plane,
- the detection unit pair 112.3 has at least two detection pair degrees of freedom in the detection unit pair plane, in each case a detection pair element reference of the optical element with respect to a first order reference in each detection pair degree of freedom - the detection unit pair 112.3 Assigned to - configured to determine a detection pair detection value representing the relative position or orientation of,
- the optical element unit 108 and the detection unit pair 112.3 define a detection pair transformation matrix representing the transformation of the detection signal of the detection unit pair 112.3 into detection pair detection values,
- Optical device, wherein at least one of the detection unit pair 112.3 and the optical element unit 108 is configured in such a way that the condition number of the detection pair transformation matrix is 5 to 30.
제4항에 있어서,
- 검출 쌍 자유도 중 적어도 하나는 병진 자유도이고, 검출 쌍 자유도 중 하나는 회전 자유도인 것;
- 광학 요소의 요소 기준은 검출 유닛 쌍 평면에 배열되는 것;
- 광학 요소의 요소 기준은 광학 요소의 검출 쌍 요소 기준과 일치하는 것;
- 검출 유닛 쌍(112.3)의 검출 방향 사이의 검출 방향각은 120° 미만인 것;
- 복수의 검출 유닛 쌍이 제공되고, 각각의 검출 유닛 쌍(112.3)의 검출 방향 사이의 검출 방향각은 10° 내지 40° 미만만큼 서로로부터 벗어나는 것;
- 복수의 검출 유닛 쌍이 제공되고, 2개의 검출 유닛 쌍의 검출 유닛 쌍 평면은 5° 내지 30° 미만만큼 서로에 대해 경사져 있는 것;
- 복수의 검출 유닛 쌍이 제공되고, 2개의 검출 유닛 쌍의 검출 유닛 쌍 평면은 5° 내지 30° 미만의 경사각만큼 중력 방향에 대해 경사져 있는 것; 및
- 복수의 검출 유닛 쌍이 제공되고, 2개의 검출 유닛 쌍의 검출 유닛 쌍 평면은 경사각만큼 중력 방향에 대해 경사져 있고, 경사각은 5° 내지 30° 미만만큼 서로 상이한 것;
중 적어도 하나를 구비하는, 광학 장치.
According to paragraph 4,
- at least one of the detection pair degrees of freedom is a translational degree of freedom and one of the detection pair degrees of freedom is a rotational degree of freedom;
- the element criteria of the optical elements are arranged in the plane of the pair of detection units;
- the element criterion of the optical element coincides with the detection pair element criterion of the optical element;
- the detection direction angle between the detection directions of the pair of detection units 112.3 is less than 120°;
- a plurality of detection unit pairs are provided, and the detection direction angle between the detection directions of each detection unit pair 112.3 deviates from each other by less than 10° and 40°;
- a plurality of detection unit pairs are provided, the detection unit pair planes of two detection unit pairs being inclined relative to each other by less than 5° to 30°;
- a plurality of detection unit pairs are provided, the detection unit pair planes of two detection unit pairs being inclined with respect to the direction of gravity by an inclination angle of 5° to less than 30°; and
- a plurality of detection unit pairs are provided, the detection unit pair planes of two detection unit pairs are inclined with respect to the direction of gravity by an inclination angle, and the inclination angles differ from each other by less than 5° to 30°;
An optical device comprising at least one of:
제1항 또는 제2항에 있어서,
- S개의 작동 유닛(110.1) 중 적어도 2개는 작동 유닛 쌍(110.3)을 형성하고,
- 작동 유닛 쌍(110.3)의 각각의 작동 유닛(110.1)은 작동 방향을 정의하고,
- 작동 유닛 쌍(110.3)의 2개의 작동 유닛(110.1)의 작동 방향은 공통 작동 유닛 쌍 평면에 놓이고,
- 작동 유닛 쌍(110.3)은 작동 유닛 쌍 평면에서 적어도 2개의 작동 쌍 자유도에서, 각각의 경우에 각각의 작동 쌍 자유도에서 1차 기준에 관하여 광학 요소의 작동 쌍 요소 기준 - 작동 유닛 쌍(110.3)에 할당됨 - 의 상대 위치 또는 배향을 표현하는 쌍 상황값을 설정하도록 구성되고,
- 광학 요소 유닛(108) 및 작동 유닛 쌍(110.3)은 쌍 상황값으로의 작동 유닛 쌍(110.3)의 작동 상태의 변환을 표현하는 작동 쌍 변환 행렬을 정의하고,
- 작동 유닛 쌍(110.3) 및 광학 요소 유닛(108) 중 적어도 하나는 작동 쌍 변환 행렬의 조건수가 5 내지 30인 이러한 방식으로 구성되는, 광학 장치.
According to claim 1 or 2,
- at least two of the S actuating units (110.1) form a pair of actuating units (110.3),
- each actuating unit 110.1 of the actuating unit pair 110.3 defines an actuating direction,
- the operating directions of the two operating units (110.1) of the operating unit pair (110.3) lie in the common operating unit pair plane,
- the actuating unit pair 110.3 has at least two actuating pair degrees of freedom in the actuating unit pair plane, in each case the actuating pair element reference of the optical element with respect to the first order reference in each actuating pair degree of freedom - the actuating unit pair 110.3 Assigned to - is configured to set a pair context value expressing the relative position or orientation of,
- the optical element unit 108 and the actuating unit pair 110.3 define an actuating pair transformation matrix representing the transformation of the actuating states of the actuating unit pair 110.3 into pair context values,
- Optical device, wherein at least one of the actuating unit pair 110.3 and the optical element unit 108 is configured in such a way that the condition number of the actuating pair transformation matrix is 5 to 30.
제6항에 있어서,
- 작동 쌍 자유도 중 적어도 하나는 병진 자유도이고, 작동 쌍 자유도 중 하나는 회전 자유도인 것;
- 광학 요소의 요소 기준은 작동 유닛 쌍 평면에 배열되는 것;
- 광학 요소의 요소 기준은 광학 요소의 작동 쌍 요소 기준과 일치하는 것;
- 작동 유닛 쌍(110.3)의 작동 방향 사이의 작동 방향각은 120° 미만인 것;
- 복수의 작동 유닛 쌍이 제공되고, 각각의 작동 유닛 쌍(110.3)의 작동 방향 사이의 작동 방향각은 10° 내지 40° 미만만큼 서로로부터 벗어나는 것;
- 복수의 작동 유닛 쌍이 제공되고, 2개의 작동 유닛 쌍의 작동 유닛 쌍 평면은 5° 내지 30° 미만만큼 서로에 대해 경사져 있는 것;
- 복수의 작동 유닛 쌍이 제공되고, 2개의 작동 유닛 쌍의 작동 유닛 쌍 평면은 5° 내지 30° 미만의 경사각만큼 중력 방향에 대해 경사져 있는 것; 및
- 복수의 작동 유닛 쌍이 제공되고, 2개의 작동 유닛 쌍의 작동 유닛 쌍 평면은 경사각만큼 중력 방향에 대해 경사져 있고, 경사각은 5° 내지 30° 미만만큼 서로 상이한 것;
중 적어도 하나를 구비하는, 광학 장치.
According to clause 6,
- at least one of the operational pair degrees of freedom is a translational degree of freedom and one of the operational pair degrees of freedom is a rotational degree of freedom;
- the element criteria of the optical elements are arranged in the plane of the pair of actuating units;
- the element criterion of the optical element coincides with the element criterion of the operating pair of the optical element;
- the operating direction angle between the operating directions of the operating unit pair (110.3) is less than 120°;
- a plurality of pairs of operating units are provided, and the operating direction angle between the operating directions of each pair of operating units (110.3) deviates from each other by less than 10° and 40°;
- a plurality of actuating unit pairs are provided, the actuating unit pair planes of two actuating unit pairs being inclined relative to each other by less than 5° and less than 30°;
- a plurality of actuating unit pairs are provided, wherein the actuating unit pair planes of two actuating unit pairs are inclined with respect to the direction of gravity by an inclination angle of 5° to less than 30°; and
- a plurality of actuating unit pairs are provided, the actuating unit pair planes of two actuating unit pairs being inclined with respect to the direction of gravity by an inclination angle, the inclination angles differing from each other by 5° to less than 30°;
An optical device comprising at least one of:
제1항 또는 제2항에 있어서,
- N개의 검출 유닛(112.1) 중 적어도 하나는 검출 디바이스(112)의 검출 디바이스 지지 구조체에 의해 지지되고,
- 적어도 하나의 고유 주파수에서 진동 여기 하에서 검출 디바이스 지지 구조체는 고유 주파수에 할당되는 적어도 하나의 고유형을 갖고,
다음의 구성들:
- 적어도 하나의 검출 유닛(112.1)은, 적어도 하나의 고유 주파수에서, 적어도 하나의 진동 자유도에서, 적어도 하나의 검출 유닛(112.1)의 위치 및 배향 중 적어도 하나의 최대 변화가 검출 유닛(112.1)의 검출값의 5% 내지 10% 미만의 휴지 상태에 대한 검출 유닛(112.1)의 검출값의 변화를 발생하는 이러한 방식으로 배열되는 것;
- 할당된 2차 기준을 갖는 적어도 하나의 검출 유닛(112.1)은 검출 방향을 정의하고, 적어도 하나의 고유 주파수에서 적어도 하나의 검출 유닛(112.1)은 적어도 하나의 진동 자유도에서 위치 및 배향 중 적어도 하나의 최대 변화를 갖고, 적어도 하나의 검출 유닛(112.1)은 검출 방향이 최대 5° 내지 30°만큼 위치 및 배향 중 적어도 하나의 최대 변화를 갖는 진동 자유도에 수직인 평면에 대해 경사져 있는 이러한 방식으로 배열되는 것; 및
- 검출 디바이스 지지 구조체는 N개의 검출 유닛(112.1) 중 적어도 하나를 지지하기 위한 U형 구조체를 포함하는 것;
중 적어도 하나를 구비하는, 광학 장치.
According to claim 1 or 2,
- at least one of the N detection units 112.1 is supported by the detection device support structure of the detection device 112,
- the detection device support structure under vibrational excitation at at least one natural frequency has at least one natural type assigned to the natural frequency,
The following configurations:
- the at least one detection unit 112.1 is configured such that at least one natural frequency, in at least one vibrational degree of freedom, the maximum change in at least one of the position and orientation of the at least one detection unit 112.1 is that of the detection unit 112.1. arranged in such a way as to produce a change in the detection value of the detection unit 112.1 relative to the resting state of less than 5% to 10% of the detection value;
- at least one detection unit 112.1 with an assigned secondary reference defines a detection direction, and at least one detection unit 112.1 at at least one natural frequency defines at least one of position and orientation in at least one vibrational degree of freedom. and the at least one detection unit 112.1 is arranged in such a way that the detection direction is inclined with respect to a plane perpendicular to the vibrational degree of freedom with a maximum change of at least one of position and orientation by at most 5° to 30°. becoming; and
- the detection device support structure comprises a U-shaped structure for supporting at least one of the N detection units 112.1;
An optical device comprising at least one of:
제1항 또는 제2항에 있어서,
- R개의 작동 유닛(110.1) 중 적어도 하나는 작동 디바이스(110)의 작동 디바이스 지지 구조체에 의해 지지되고,
- 적어도 하나의 고유 주파수에서 진동 여기 하에서 작동 디바이스 지지 구조체는 고유 주파수에 할당되는 적어도 하나의 고유형을 갖고,
다음의 구성들:
- 적어도 하나의 작동 유닛(110.1)은, 적어도 하나의 고유 주파수에서, 적어도 하나의 진동 자유도에서, 적어도 하나의 작동 유닛(110.1)의 위치 및 배향 중 적어도 하나의 최대 변화가 작동 유닛(110.1)의 작동 상태의 5% 내지 10% 미만의 휴지 상태에 대한 작동 유닛(110.1)의 작동 상태의 변화를 발생하는 이러한 방식으로 배열되는 것;
- 적어도 하나의 작동 유닛(110.1)은 작동 방향을 정의하고, 적어도 하나의 고유 주파수에서 적어도 하나의 작동 유닛(110.1)은 적어도 하나의 진동 자유도에서 위치 및 배향 중 적어도 하나의 최대 변화를 갖고, 적어도 하나의 작동 유닛(110.1)은 작동 방향이 최대 5° 내지 30°만큼 위치 및 배향 중 적어도 하나의 최대 변화를 갖고 진동 자유도에 수직인 평면에 대해 경사져 있는 이러한 방식으로 배열되는 것;

- 작동 디바이스 지지 구조체는 R개의 작동 유닛(110.1) 중 적어도 하나를 지지하기 위한 U형 구조체를 포함하는 것;
중 적어도 하나를 구비하는, 광학 장치.
According to claim 1 or 2,
- at least one of the R actuating units 110.1 is supported by an actuating device support structure of the actuating device 110,
- the operating device support structure under vibrational excitation at at least one natural frequency has at least one natural type assigned to the natural frequency,
The following configurations:
- the at least one actuating unit 110.1 is such that, at least one natural frequency, in at least one vibrational degree of freedom, a maximum change in at least one of the position and orientation of the at least one actuating unit 110.1 occurs. arranged in such a way as to produce a change in the operating state of the operating unit 110.1 for a resting state of 5% to less than 10% of the operating state;
- at least one actuating unit 110.1 defines an actuating direction, at least one actuating unit 110.1 at at least one natural frequency having a maximum change of at least one of position and orientation in at least one vibrational degree of freedom, at least One actuating unit 110.1 is arranged in such a way that its actuating direction is inclined with respect to a plane perpendicular to the vibrational degree of freedom with a maximum change in position and orientation by at most 5° to 30°;
and
- the actuating device support structure comprises a U-shaped structure for supporting at least one of the R actuating units 110.1;
An optical device comprising at least one of:
제1항 또는 제2항에 있어서,
- 광학 요소의 요소 기준은 광학 요소의 광학 표면의 면적 중심이고,
또는
- 광학 요소의 요소 기준은 광학 요소의 질량 중심이고,
또는
- 광학 요소의 요소 기준은 광학 요소의 체적 중심이고,
또는
- 광학 요소(108.1)는 이미징 디바이스에 사용을 위해 제공되고, 광학 요소의 요소 기준은 이미징 디바이스의 사용된 광빔의 중심 광선의 입사점인, 광학 장치에 있어서,
- 광학 요소(108.1)는 반사 광학 요소(108.1)인 것; 및
- 광학 요소(108.1)는 UV 광과 함께 사용을 위해 구성되는 것;
중 적어도 하나를 구비하는, 광학 장치.
According to claim 1 or 2,
- the element reference of the optical element is the area center of the optical surface of the optical element,
or
- The element reference of the optical element is the center of mass of the optical element,
or
- The element reference of the optical element is the volume center of the optical element,
or
- an optical element (108.1) is provided for use in an imaging device, wherein the element reference of the optical element is the point of incidence of the central ray of the used light beam of the imaging device,
- the optical element 108.1 is a reflective optical element 108.1; and
- the optical element 108.1 is configured for use with UV light;
An optical device comprising at least one of:
제1항 또는 제2항에 있어서,
- 적어도 하나의 검출 유닛은 간섭계를 포함하는 것;
- 적어도 하나의 검출 유닛은 인코더를 포함하는 것; 및
- 적어도 하나의 작동 유닛은 적어도 하나의 액추에이터를 포함하는 것;
중 적어도 하나를 구비하는, 광학 장치.
According to claim 1 or 2,
- at least one detection unit comprises an interferometer;
- at least one detection unit comprises an encoder; and
- at least one actuating unit comprising at least one actuator;
An optical device comprising at least one of:
광학 이미징 디바이스이며,
- 제1 광학 요소 그룹(106)을 갖는 조명 디바이스(102),
- 물체(104.1)를 수용하기 위한 물체 디바이스(104),
- 제2 광학 요소 그룹(107)을 갖는 투영 디바이스(103), 및
- 이미지 디바이스(105)를 포함하고,
- 조명 디바이스(102)는 물체(104.1)를 조명하기 위해 구성되고,
- 투영 디바이스(103)는 물체(104.1)의 이미지를 이미지 디바이스(105) 상에 투영하기 위해 구성되는, 광학 이미징 디바이스에 있어서,
- 조명 디바이스(102) 및 투영 디바이스(103) 중 적어도 하나는 제1항 또는 제2항에 따른 적어도 하나의 광학 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 이미징 디바이스.
It is an optical imaging device,
- lighting device 102 with a first group of optical elements 106,
- an object device 104 for receiving an object 104.1,
- a projection device (103) with a second group of optical elements (107), and
- comprising an image device 105,
- the lighting device 102 is configured to illuminate the object 104.1,
- an optical imaging device, wherein the projection device (103) is configured to project an image of an object (104.1) onto the imaging device (105),
- an optical imaging device, characterized in that at least one of the lighting device (102) and the projection device (103) comprises at least one optical device according to claim 1 or 2.
광학 이미징 디바이스 내에 광학 요소(108.1)를 갖는 광학 요소 유닛(108)을 지지하기 위한 방법이며,
다음의 구성들:
- 복수의 M개의 자유도에서 복수의 N개의 검출 유닛을 갖는 검출 디바이스(112)가 각각의 자유도에서 검출 디바이스(112)의 1차 기준에 관하여 광학 요소의 요소 기준의 상대 위치 또는 배향을 표현하는 검출값을 각각의 경우에 결정하고,
- 각각의 검출 유닛(112.1)은 광학 요소(108.1) 및 각각의 검출 유닛(112.1)에 할당된 2차 기준에 관하여 검출 유닛(112.1)의 거리 및 변위 중 적어도 하나를 표현하는 검출 신호를 출력하고,
- 광학 요소 유닛(108) 및 검출 디바이스(112)는 M개의 검출값으로의 N개의 검출 신호의 변환을 표현하는 검출 변환 행렬을 정의하는 것;

- 복수의 R개의 자유도에서 복수의 S개의 작동 유닛(110.1)을 갖는 작동 디바이스(110)는 각각의 자유도에서 작동 디바이스(110)의 1차 기준에 관하여 광학 요소의 요소 기준의 상대 위치 또는 배향을 표현하는 상황값을 각각의 경우에 설정하고,
- 각각의 작동 유닛(110.1)은 광학 요소 유닛(108)에 대해 작동 유닛(110.1)의 인터페이스에서 작동 상태를 발생하고,
- 광학 요소 유닛(108) 및 작동 디바이스(110)는 R개의 상황값으로의 S개의 작동 상태의 변환을 표현하는 작동 변환 행렬을 정의하는 것;
중 적어도 하나를 구비하고,
- 변환 행렬의 조건수는 변환 행렬의 최소 특이값에 대한 변환 행렬의 최대 특이값의 비로 정의되는, 방법에 있어서,
- 검출 변환 행렬의 조건수는 5 내지 30인 것; 및
- 작동 변환 행렬의 조건수는 5 내지 30인 것;
중 적어도 하나를 구비하는 것을 특징으로 하는 방법.
A method for supporting an optical element unit (108) having an optical element (108.1) within an optical imaging device,
The following configurations:
- detection in which a detection device 112 having a plurality of N detection units in a plurality of M degrees of freedom expresses the relative position or orientation of the element reference of the optical element with respect to the primary reference of the detection device 112 in each degree of freedom. Determine the value in each case,
- each detection unit 112.1 outputs a detection signal representing at least one of the distance and the displacement of the detection unit 112.1 with respect to the optical element 108.1 and a secondary reference assigned to each detection unit 112.1, ,
- the optical element unit 108 and the detection device 112 define a detection transformation matrix representing the transformation of the N detection signals into M detection values;
and
- the actuating device 110 having a plurality of S actuating units 110.1 in a plurality of R degrees of freedom determines the relative position or orientation of the element reference of the optical element with respect to the first reference of the actuating device 110 in each degree of freedom. Set the expressed situation value in each case,
- each operating unit 110.1 generates an operating state at the interface of the operating unit 110.1 for the optical element unit 108,
- the optical element unit 108 and the actuation device 110 define an actuation transformation matrix representing the transformation of S actuation states into R situation values;
It has at least one of the following,
- In the method, the condition number of the transformation matrix is defined as the ratio of the maximum singular value of the transformation matrix to the minimum singular value of the transformation matrix,
- The condition number of the detection transformation matrix is 5 to 30; and
- the condition number of the operational transformation matrix is 5 to 30;
A method characterized by comprising at least one of the following.
제13항에 있어서,
- 광학 이미징 디바이스는 동작 중에 미리 정의 가능한 최대 허용 가능 이미징 에러를 갖고,
다음의 구성들:
- 이미징 디바이스는 이미징 디바이스를 제어하기 위해 M개의 검출값을 사용하고, M개의 검출값 중 적어도 하나의 검출값 에러는 최대 허용 가능 이미징 에러에 대한 기여도를 만들고,
- 적어도 하나의 검출값의 검출값 에러는 최대 허용 가능 이미징 에러의 적어도 0.05% 내지 1.0%의 최대 허용 가능 이미징 에러에 대한 기여도를 만드는 것, 및
- M개의 검출값의 검출값 에러의 합은 최대 허용 가능 이미징 에러의 적어도 0.5% 내지 10%의 최대 허용 가능 이미징 에러에 대한 기여도를 만드는 것,
중 적어도 하나를 구비하는 것;

- 이미징 디바이스는 이미징 디바이스의 제어 중에 R개의 상황값을 설정하고, R개의 상황값 중 적어도 하나의 상황값 에러는 최대 허용 가능 이미징 에러에 대한 기여도를 만들고,
- 적어도 하나의 상황값의 상황값 에러는 최대 허용 가능 이미징 에러의 적어도 0.05% 내지 1.0%의 최대 허용 가능 이미징 에러에 대한 기여도를 만드는 것, 및
- R개의 상황값의 상황값 에러의 합은 최대 허용 가능 이미징 에러의 적어도 0.5% 내지 10%의 최대 허용 가능 이미징 에러에 대한 기여도를 만드는 것,
중 적어도 하나를 구비하는 것;
중 적어도 하나를 구비하는, 방법.
According to clause 13,
- the optical imaging device has a predefinable maximum allowable imaging error during operation,
The following configurations:
- the imaging device uses M detection values to control the imaging device, and an error in at least one of the M detection values makes a contribution to the maximum allowable imaging error,
- the detection value error of at least one detection value makes a contribution to the maximum allowable imaging error of at least 0.05% to 1.0% of the maximum allowable imaging error, and
- the sum of the detection value errors of the M detection values makes a contribution to the maximum allowable imaging error of at least 0.5% to 10% of the maximum allowable imaging error,
Having at least one of;
and
- The imaging device sets R context values during control of the imaging device, and an error in at least one context value among the R context values makes a contribution to the maximum allowable imaging error,
- the context value error of at least one context value makes a contribution to the maximum allowable imaging error of at least 0.05% to 1.0% of the maximum allowable imaging error, and
- the sum of the context value errors of the R context values makes a contribution to the maximum allowable imaging error of at least 0.5% to 10% of the maximum allowable imaging error,
Having at least one of;
Having at least one of the methods.
제13항 또는 제14항에 있어서,
- N개의 검출 유닛(112.1) 중 적어도 2개는 검출 유닛 쌍(112.3)을 형성하고,
- 그 할당된 2차 기준을 갖는 검출 유닛 쌍(112.3)의 각각의 검출 유닛(112.1)은 검출 방향을 정의하고,
- 검출 유닛 쌍(112.3)의 2개의 검출 유닛(112.1)의 검출 방향은 공통 검출 유닛 쌍 평면에 놓이고,
- 검출 유닛 쌍(112.3)은 검출 유닛 쌍 평면에서 적어도 2개의 검출 쌍 자유도에서, 각각의 경우에 각각의 검출 쌍 자유도에서 1차 기준에 관하여 광학 요소의 검출 쌍 요소 기준 - 검출 유닛 쌍(112.3)에 할당됨 - 의 상대 위치 또는 배향을 표현하는 검출 쌍 검출값을 결정하고,
- 광학 요소 유닛(108) 및 검출 유닛 쌍(112.3)은 검출 쌍 검출값으로의 작동 유닛(110.1)의 검출 신호의 변환을 표현하는 검출 쌍 변환 행렬을 정의하고,
- 검출 쌍 변환 행렬의 조건수는 5 내지 30인, 방법.
According to claim 13 or 14,
- at least two of the N detection units 112.1 form a detection unit pair 112.3,
- each detection unit 112.1 of the detection unit pair 112.3 with its assigned secondary reference defines a detection direction,
- the detection directions of the two detection units 112.1 of the detection unit pair 112.3 lie in the common detection unit pair plane,
- the detection unit pair 112.3 has at least two detection pair degrees of freedom in the detection unit pair plane, in each case a detection pair element reference of the optical element with respect to a first order reference in each detection pair degree of freedom - the detection unit pair 112.3 Assigned to - determines the detection pair detection values representing the relative positions or orientations of,
- the optical element unit 108 and the detection unit pair 112.3 define a detection pair transformation matrix representing the transformation of the detection signal of the operating unit 110.1 into detection pair detection values,
- A method in which the condition number of the detection pair transformation matrix is 5 to 30.
제13항에 있어서,
- S개의 작동 유닛(110.3) 중 적어도 2개는 작동 유닛 쌍(110.3)을 형성하고,
- 작동 유닛 쌍(110.3)의 각각의 작동 유닛(110.1)은 작동 방향을 정의하고,
- 작동 유닛 쌍(110.3)의 2개의 작동 유닛(110.1)의 작동 방향은 공통 작동 유닛 쌍 평면에 놓이고,
- 작동 유닛 쌍(110.3)은 작동 유닛 쌍 평면에서 적어도 2개의 작동 쌍 자유도에서, 각각의 경우에 각각의 작동 쌍 자유도에서 1차 기준에 관하여 광학 요소의 작동 쌍 요소 기준 - 작동 유닛 쌍(110.3)에 할당됨 - 의 상대 위치 또는 배향을 표현하는 쌍 상황값을 설정하고,
- 광학 요소 유닛(108) 및 작동 유닛 쌍(110.3)은 쌍 상황값으로의 작동 유닛 쌍(110.3)의 작동 상태의 변환을 표현하는 작동 쌍 변환 행렬을 정의하고,
- 작동 쌍 변환 행렬의 조건수는 5 내지 30인, 방법.
According to clause 13,
- at least two of the S actuating units 110.3 form a pair of actuating units 110.3,
- each actuating unit 110.1 of the actuating unit pair 110.3 defines an actuating direction,
- the operating directions of the two operating units (110.1) of the operating unit pair (110.3) lie in the common operating unit pair plane,
- the actuating unit pair 110.3 has at least two actuating pair degrees of freedom in the actuating unit pair plane, in each case the actuating pair element reference of the optical element with respect to the first order reference in each actuating pair degree of freedom - the actuating unit pair 110.3 Assigned to - sets a pair context value expressing the relative position or orientation of,
- the optical element unit 108 and the actuating unit pair 110.3 define an actuating pair transformation matrix representing the transformation of the actuating states of the actuating unit pair 110.3 into pair context values,
- A method in which the condition number of the operation pair transformation matrix is 5 to 30.
광학 이미징 방법이며,
- 물체(104.1)가 제1 광학 요소 그룹(106)을 갖는 조명 디바이스(102)를 통해 조명되고,
- 이미지 디바이스(105) 상의 물체(104.1)의 이미징은 제2 광학 요소 그룹(107)을 갖는 투영 디바이스(103)에 의해 발생되는, 광학 이미징 방법에 있어서,
- 제13항 또는 제14항에 따른 방법이 조명 디바이스(102) 및 투영 디바이스(103) 중 적어도 하나에서 사용되는 것을 특징으로 하는 광학 이미징 방법.
It is an optical imaging method,
- the object 104.1 is illuminated via an illumination device 102 with a first group of optical elements 106,
- an optical imaging method, wherein imaging of an object (104.1) on an imaging device (105) is produced by a projection device (103) with a second group of optical elements (107),
- An optical imaging method, characterized in that the method according to claim 13 or 14 is used in at least one of the illumination device (102) and the projection device (103).
광학 요소 유닛(108)과, 검출 디바이스(112) 및 작동 디바이스(110) 중 적어도 하나를 포함하는, 광학 이미징 디바이스에 사용을 위한 광학 장치를 설계하기 위한 방법이며, 광학 요소 유닛(108)은 적어도 하나의 광학 요소(108.1)를 포함하고,
다음의 구성들:
- 검출 디바이스(112)는 각각의 자유도에서 검출 디바이스(112)의 1차 기준에 관하여 광학 요소의 요소 기준의 상대 위치 또는 배향을 표현하는 검출값을 각각의 경우에 복수의 M개의 자유도에서 결정하도록 구성되고,
- 검출 디바이스(112)는 복수의 N개의 검출 유닛(112.1)을 포함하고, 그 각각은 광학 요소(108.1) 및 각각의 검출 유닛(112.1)에 할당된 2차 기준에 관하여 검출 유닛(112.1)의 거리 및 변위 중 적어도 하나를 표현하는 검출 신호를 출력하도록 구성되고,
- 광학 요소 유닛(108) 및 검출 디바이스(112)는 M개의 검출값으로의 N개의 검출 신호의 변환을 표현하는 검출 변환 행렬을 정의하는 것;

- 작동 디바이스(110)는 각각의 자유도에서 작동 디바이스(110)의 1차 기준에 관하여 광학 요소의 요소 기준의 상대 위치 또는 배향을 표현하는 상황값을 각각의 경우에 복수의 R개의 자유도에서 설정하도록 구성되고,
- 작동 디바이스(110)는 복수의 S개의 작동 유닛(110.1)을 포함하고, 그 각각은 광학 요소 유닛(108)에 대해 작동 유닛(110.1)의 인터페이스에서 작동 상태를 발생하도록 구성되고,
- 광학 요소 유닛(108) 및 작동 디바이스(110)는 R개의 상황값으로의 S개의 작동 상태의 변환을 표현하는 작동 변환 행렬을 정의하는 것;
중 적어도 하나를 구비하고,
- 변환 행렬의 조건수는 변환 행렬의 최소 특이값에 대한 변환 행렬의 최대 특이값의 비로 정의되는, 방법에 있어서,
- 검출 디바이스(112) 및 광학 요소 유닛(108) 중 적어도 하나는 검출 변환 행렬의 조건수가 5 내지 30인 이러한 방식으로 구성되는 것;

- 작동 디바이스(110) 및 광학 요소 유닛(108) 중 적어도 하나는 작동 변환 행렬의 조건수가 5 내지 30인 이러한 방식으로 구성되는 것;
중 적어도 하나를 구비하는 것을 특징으로 하는 방법.
A method for designing an optical device for use in an optical imaging device, comprising an optical element unit (108) and at least one of a detection device (112) and an actuation device (110), wherein the optical element unit (108) comprises at least Contains one optical element (108.1),
The following configurations:
- the detection device 112 determines in each case in a plurality of M degrees of freedom a detection value expressing the relative position or orientation of the element reference of the optical element with respect to the first reference of the detection device 112 in each degree of freedom. composed,
- The detection device 112 comprises a plurality of N detection units 112.1, each of which determines the optical element 108.1 and a secondary reference assigned to each detection unit 112.1. configured to output a detection signal representing at least one of distance and displacement,
- the optical element unit 108 and the detection device 112 define a detection transformation matrix representing the transformation of the N detection signals into M detection values;
and
- the actuating device 110 is configured to set, in each case in a plurality of R degrees of freedom, a situation value expressing the relative position or orientation of the element reference of the optical element with respect to the primary reference of the actuating device 110 in each degree of freedom. composed,
- the actuating device 110 comprises a plurality of S actuating units 110.1, each of which is configured to generate an actuating state at the interface of the actuating unit 110.1 with respect to the optical element unit 108,
- the optical element unit 108 and the actuation device 110 define an actuation transformation matrix representing the transformation of S actuation states into R situation values;
It has at least one of the following,
- In the method, the condition number of the transformation matrix is defined as the ratio of the maximum singular value of the transformation matrix to the minimum singular value of the transformation matrix,
- at least one of the detection device 112 and the optical element unit 108 is configured in such a way that the condition number of the detection transformation matrix is 5 to 30;
and
- at least one of the actuating device 110 and the optical element unit 108 is configured in such a way that the condition number of the actuating transformation matrix is from 5 to 30;
A method characterized by comprising at least one of the following.
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